用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具及真空鍍膜設備的制作方法

本實用新型涉及航空發動機渦輪葉片加工技術領域，特別地，涉及一種用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具。此外，本實用新型還涉及一種包括上述用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具的真空鍍膜設備。

背景技術：

電弧離子鍍是指以鍍膜材料作為靶極，借助于觸發裝置，使靶材表面產生弧光放電，鍍膜材料在電弧作用下，產生無熔池蒸發并沉積在基體上的一種鍍膜方法。電弧離子鍍是理化率最高的離子鍍形式，因而在工業生產中得到了廣泛的應用，但是電弧離子鍍在一個完全封閉的環境中對零件進行加工，鍍敷過程中最高溫度可達400℃以上，采用膠帶或者橡膠類防護物對零件非鍍膜區進行保護會造成防護物在高溫下分解，污染零件鍍層，目前較多的是采用金屬夾具來保護零件非鍍膜區。

渦輪葉片是航空發動機渦輪部位的重要組成部分，為提高零件耐熱溫度，設計要求在零件表面采用電弧離子鍍的方式鍍覆鍍層。但是渦輪葉片型面復雜，在葉片緣板與鍍膜區之間過渡區極小，零件保護難度大；同時零件在真空鍍膜艙內懸掛放置，榫齒或葉冠處夾具易脫落，造成零件保護失效甚至磕碰傷。因此，需設計專用防護夾具，在有效的保護零件非鍍膜區的同時，實現渦輪葉片的離子鍍膜。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具及真空鍍膜設備，以解決現有渦輪葉片真空鍍膜工藝中，渦輪葉片型面復雜，在葉片緣板與鍍膜區之間過渡區極小，零件保護難度大；同時零件在真空鍍膜艙內懸掛放置，榫齒或葉冠處夾具易脫落，造成零件保護失效甚至磕碰傷的技術問題。

根據本實用新型的一個方面，提供一種用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具，包括用于夾持固定渦輪葉片的榫齒端的榫齒端夾以及用于夾持固定渦輪葉片的葉冠端的葉冠端夾，榫齒端夾上設有用于裝夾榫齒端后防止榫齒端脫出的擋板；榫齒端夾處于上方，葉冠端夾處于下方；榫齒端夾、葉冠端夾以及裝夾于榫齒端夾與葉冠端夾之間的渦輪葉片三者組合后的結構與用于為渦輪葉片進行真空鍍膜提供安裝位置的真空鍍膜艙內腔進行匹配連接。

進一步地，榫齒端夾包括帶有貫通槽并用于容納渦輪葉片的榫齒端和貼合于渦輪葉片的葉片緣板外的榫齒卡槽結構以及分別固接于榫齒卡槽結構的貫通槽兩端位置并用于從葉片緣板的兩側板緣位置夾持固定葉片緣板的榫齒端蓋板；榫齒端夾的貫通槽的槽型與渦輪葉片的榫齒端外形相匹配。

進一步地，榫齒卡槽結構內具有用于容納和貼合葉片緣板的外邊緣的榫齒端階梯槽口，榫齒端階梯槽口的內表面形狀與葉片緣板的外形相匹配，榫齒端階梯槽口的豎向高度與葉片緣板的厚度相匹配。

進一步地，榫齒端蓋板上與葉片緣板對應布置的第一板邊緣的外形與葉片緣板的型面外形相匹配；榫齒端蓋板的第二板邊緣、第三板邊緣和第四板邊緣的外形分別與對應的榫齒卡槽結構的外壁面形狀相匹配。

進一步地，榫齒端蓋板與榫齒卡槽結構之間通過至少兩個螺栓進行固定連接。

進一步地，葉冠端夾包括帶有貫通槽并用于容納渦輪葉片的葉冠和從底部貼合支撐葉冠的尾緣板外的葉冠卡槽結構以及分別固接于葉冠卡槽結構的貫通槽兩端位置并用于從葉冠的兩側板緣位置夾持固定葉冠的葉冠端蓋板；葉冠端夾的貫通槽的槽型與葉冠外形相匹配。

進一步地，葉冠卡槽結構內具有用于從底部容納和貼合支撐尾緣板的外邊緣的葉冠端階梯槽口，葉冠端階梯槽口的內表面形狀與尾緣板的外形相匹配，葉冠端階梯槽口的豎向高度與尾緣板的厚度相匹配。

進一步地，葉冠端蓋板上與尾緣板對應布置的第一板邊緣的外形與尾緣板的型面外形相匹配；葉冠端蓋板的第二板邊緣、第三板邊緣和第四板邊緣的外形分別與對應的葉冠卡槽結構的外壁面形狀相匹配。

進一步地，葉冠端蓋板與葉冠卡槽結構之間通過至少兩個螺栓進行固定連接。

根據本實用新型的另一方面，還提供了一種真空鍍膜設備，其包括上述用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具，通過榫齒端夾和葉冠端夾分別夾持固定在屬于渦輪葉片的非鍍膜區的榫齒端和葉冠端，以實現經過保護夾具保護非鍍膜區的渦輪葉片裝入真空鍍膜艙并進行真空鍍膜的目的；將裝夾有渦輪葉片相對重量較大的榫齒端的榫齒端夾設于上方并懸掛于真空鍍膜艙內，并通過擋板封蓋以防止榫齒端脫出，且擋板遮擋于葉片緣板的非鍍膜區上，不會影響到渦輪葉片的鍍膜，將裝夾有渦輪葉片相對重量較小的葉冠端的葉冠端夾設于下方，從而方便對渦輪葉片進行鍍膜。由于采用對渦輪葉片多個部分進行組合保護的保護夾具，渦輪葉片裝夾方便，安全高效；能夠順利實現渦輪葉片的真空電弧離子鍍膜。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型優選實施例的用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具的結構示意圖；

圖2是本實用新型優選實施例的榫齒卡槽結構的結構示意圖；

圖3是本實用新型優選實施例的榫齒端蓋板的結構示意圖；

圖4是本實用新型優選實施例的榫齒端夾的結構示意圖；

圖5是本實用新型優選實施例的葉冠端夾的結構示意圖；

圖6是本實用新型優選實施例的葉冠端蓋板的結構示意圖。

圖例說明：

1、榫齒端夾；101、榫齒卡槽結構；1011、榫齒端階梯槽口；102、榫齒端蓋板；2、葉冠端夾；201、葉冠卡槽結構；2011、葉冠端階梯槽口；202、葉冠端蓋板；3、渦輪葉片；301、榫齒端；302、葉片緣板；303、葉冠；3031、尾緣板；4、擋板。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。

圖1是本實用新型優選實施例的用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具的結構示意圖；圖2是本實用新型優選實施例的榫齒卡槽結構的結構示意圖；圖3是本實用新型優選實施例的榫齒端蓋板的結構示意圖；圖4是本實用新型優選實施例的榫齒端夾的結構示意圖；圖5是本實用新型優選實施例的葉冠端夾的結構示意圖；圖6是本實用新型優選實施例的葉冠端蓋板的結構示意圖。

如圖1和圖4所示，本實施例的用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具，包括用于夾持固定渦輪葉片3的榫齒端301的榫齒端夾1以及用于夾持固定渦輪葉片3的葉冠端的葉冠端夾2，榫齒端夾1上設有用于裝夾榫齒端301后防止榫齒端301脫出的擋板4；榫齒端夾1處于上方，葉冠端夾2處于下方；榫齒端夾1、葉冠端夾2以及裝夾于榫齒端夾1與葉冠端夾2之間的渦輪葉片3三者組合后的結構與用于為渦輪葉片3進行真空鍍膜提供安裝位置的真空鍍膜艙內腔進行匹配連接。本實用新型用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具，通過榫齒端夾1和葉冠端夾2分別夾持固定在屬于渦輪葉片3的非鍍膜區的榫齒端301和葉冠端，以實現經過保護夾具保護非鍍膜區的渦輪葉片3裝入真空鍍膜艙并進行真空鍍膜的目的；將裝夾有渦輪葉片3相對重量較大的榫齒端301的榫齒端夾1設于上方并懸掛于真空鍍膜艙內，并通過擋板封蓋以防止榫齒端301脫出，且擋板遮擋于葉片緣板302的非鍍膜區上，不會影響到渦輪葉片3的鍍膜，將裝夾有渦輪葉片3相對重量較小的葉冠端的葉冠端夾2設于下方，從而方便對渦輪葉片3進行鍍膜。由于采用對渦輪葉片3多個部分進行組合保護的保護夾具，渦輪葉片3裝夾方便，安全高效；能夠順利實現渦輪葉片3的真空電弧離子鍍膜。如圖1所示，在離子鍍膜過程中，渦輪葉片3懸掛放置，榫齒處重量大于葉冠處重量，且榫齒端的葉片緣板上有一處無需進行鍍膜，此處設置一片擋板4承重，防止渦輪葉片3從夾具中脫落，故離子鍍膜時榫齒端在上，葉冠在下。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例中，榫齒端夾1包括帶有貫通槽并用于容納渦輪葉片3的榫齒端301和貼合于渦輪葉片3的葉片緣板302外的榫齒卡槽結構101以及分別固接于榫齒卡槽結構101的貫通槽兩端位置并用于從葉片緣板302的兩側板緣位置夾持固定葉片緣板302的榫齒端蓋板102。榫齒端夾1的貫通槽的槽型與渦輪葉片3的榫齒端301外形相匹配。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例中，榫齒卡槽結構101內具有用于容納和貼合葉片緣板302的外邊緣的榫齒端階梯槽口1011。榫齒端階梯槽口1011的內表面形狀與葉片緣板302的外形相匹配。榫齒端階梯槽口1011的豎向高度與葉片緣板302的厚度相匹配。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例中，榫齒端蓋板102上與葉片緣板302對應布置的第一板邊緣的外形與葉片緣板302的型面外形相匹配。榫齒端蓋板102的第二板邊緣、第三板邊緣和第四板邊緣的外形分別與對應的榫齒卡槽結構101的外壁面形狀相匹配。渦輪葉片型面復雜，防護夾具端面必須按照葉片緣板處型面進行修配，因此采用第一板邊緣的外形與葉片緣板302的型面外形相匹配實現修配。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例中，榫齒端蓋板102與榫齒卡槽結構101之間通過至少兩個螺栓進行固定連接。

如圖1、圖5和圖6所示，本實施例中，葉冠端夾2包括帶有貫通槽并用于容納渦輪葉片3的葉冠303和從底部貼合支撐葉冠303的尾緣板3031外的葉冠卡槽結構201以及分別固接于葉冠卡槽結構201的貫通槽兩端位置并用于從葉冠303的兩側板緣位置夾持固定葉冠303的葉冠端蓋板202。葉冠端夾2的貫通槽的槽型與葉冠303外形相匹配。

如圖1、圖5和圖6所示，本實施例中，葉冠卡槽結構201內具有用于從底部容納和貼合支撐尾緣板3031的外邊緣的葉冠端階梯槽口2011。葉冠端階梯槽口2011的內表面形狀與尾緣板3031的外形相匹配。葉冠端階梯槽口2011的豎向高度與尾緣板3031的厚度相匹配。

如圖1、圖5和圖6所示，本實施例中，葉冠端蓋板202上與尾緣板3031對應布置的第一板邊緣的外形與尾緣板3031的型面外形相匹配。葉冠端蓋板202的第二板邊緣、第三板邊緣和第四板邊緣的外形分別與對應的葉冠卡槽結構201的外壁面形狀相匹配。

如圖1、圖5和圖6所示，本實施例中，葉冠端蓋板202與葉冠卡槽結構201之間通過至少兩個螺栓進行固定連接。

本實施例的真空鍍膜設備，包括上述用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具。

實施時，提供一種用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具，渦輪葉片零件做完預處理之后，將榫齒端裝夾在榫齒卡槽結構101內，然后將榫齒端蓋板102與榫齒卡槽結構101組合。將葉冠端裝夾在葉冠卡槽結構201內，然后將葉冠端蓋板202與葉冠卡槽結構201組合。將裝夾好的渦輪葉片3裝入真空鍍膜艙，即可進行鍍膜。

用于渦輪葉片真空鍍膜的保護夾具分以下幾個部分：榫齒端夾具體(榫齒端夾1)，具備卡槽，分別對榫齒及葉片緣板進行保護，防止渦輪葉片在鍍膜過程中松動；榫齒端蓋板；葉冠處夾具體(葉冠端夾2)；葉冠處蓋板。

離子鍍膜時，榫齒端夾具體與榫齒端蓋板通過標準件組合在一起。葉冠處夾具體與葉冠處蓋板通過標準件組合在一起。對渦輪葉片零件形成有效保護，順利實現渦輪葉片的多弧離子鍍膜。由于采用多部分組合的夾具對零件進行保護，零件裝夾方便，安全高效。已順利實現多個批次的渦輪葉片的真空電弧離子鍍膜。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。