一種復合材料的葉片金屬包邊的成形方法
【專利摘要】一種復合材料的葉片金屬包邊的成形方法,其特征在于：首先按照包邊外表面型面尺寸加工相反的凹面工具；將毛坯固定并連接電源正極；將凹面工具與電源負極相連，控制其向毛坯作進給運動，毛坯材料不斷減少并形成凸面，凸面形狀逐漸與凹面工具相反，當凹面工具進給至平衡間隙時，結束進給，完成凸面工件；然后按照包邊內表面型面尺寸加工相反的凸面工具，與電源負極相連；固定凸面工件位置，使凸面工具向半成品未加工面作進給運動，凸面工件材料不斷減少并形成凹面，凹面形狀逐漸與凸面工具相反；當凸面工具進給至平衡間隙時，結束進給，完成加工。本發明的有益效果是：無殘余應力，表面質量好，能夠很好地滿足設計要求，且有更寬的材料選擇。
【專利說明】一種復合材料的葉片金屬包邊的成形方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬薄壁構件的電解成型方法，特別涉及一種用于復合材料葉片金屬包邊的電解成型方法。
【背景技術】
[0002]對于復合材料轉、靜子葉片，為了防止復合材料基體打傷、開裂，需要在葉片前緣、葉尖和后緣包覆薄壁狀金屬包邊。復合材料葉片前緣、葉尖和后緣表面通常為空間三維曲面，包邊在自然狀態下需表現為相配合的曲面，保證以最小內應力與葉片緊密貼合，降低脫粘可能性。在前緣增加金屬包邊的另一個目的是增強抗沖刷能力，需要金屬包邊具有良好的致密性和表面質量。因此金屬包邊需具有厚度薄、曲面復雜、表面質量高等特點，工程上對其加工成型提出了較高的要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是:提出了一種采用電解加工金屬包邊的方法，該方法基于電解過程中的陽極溶解原理，借助預先成型的凹面工具將包邊凸面加工而成，再借助預先成型的凸面工具將包邊凹面加工而成，從而成為完整的構件。
[0004]本發明要解決的技術問題:金屬包邊具有厚度薄、曲面復雜、表面要求高等特點，采用傳統的切削加工手段進行制造難以滿足要求:尺寸難以保證，導致影響葉片氣動效率；表面質量難以保證，形成的缺陷容易影響結構強度；形成加工殘余應力，導致包邊在工作過程中，易與復合材料基體脫粘。
[0005]本發明技術方案是:由于傳統切削加工難以滿足金屬包邊(圖1)特殊的需求，考慮采用電解成型技術進行加工。電解成型(圖2)基于電解過程中的陽極溶解原理，借助預先成型的工具陰極使工件陽極按照預定形狀和尺寸加工成型。
[0006]一種復合材料的葉片金屬包邊的成形方法，其特征在于:
[0007]按照包邊外表面型面尺寸加工相反的凹面工具4 ;將毛坯I固定并連接電源正極；將凹面工具4與電源負極相連，控制其以速度V1向毛坯I作進給運動，毛坯I材料不斷減少并形成凸面，凸面形狀逐漸與凹面工具4相反，當凹面工具4進給至平衡間隙時，結束進給，完成凸面工件2;
[0008]按照包邊內表面型面尺寸加工相反的凸面工具5，與電源負極相連；調整并固定凸面工件2位置，使凸面工具5以速度V2向半成品2未加工面作進給運動，凸面工件2材料不斷減少并形成凹面，凹面形狀逐漸與凸面工具5相反；
[0009]當凸面工具5進給至平衡間隙時，結束進給，完成加工，獲得成品包邊3。
[0010]本發明的有益效果是:采用電解成型加工而成的包邊能夠保證設計所要求的結構尺寸，無殘余應力，表面質量好，能夠很好地滿足設計要求。由于電解成型適用范圍廣，可加工各類金屬材料，在材料選擇上也有很大的空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為具有復雜曲面的薄壁狀金屬包邊
[0012]圖2為電解成型加工的基本原理圖
[0013]圖3為金屬包邊電解成型加工示意圖
【具體實施方式】
[0014]下面通過具體的實施例對本發明作進一步詳細的描述。
[0015]對于寬為10mm，長為200mm，厚度為0.2mm的鈦合金包邊進行電解加工，工件陽極為鈦合金，工具陰極采用不銹鋼，電解液采用14%的工業鹽水溶液。可采用的工藝參數為:端面平衡間隙0.3mm ;進給速度為0.005mm/min ；電流密度50A/cm2 ；電壓12V ；電解液泵壓力0.4MPa ;電解液流量5001/min。
【權利要求】
1.一種復合材料的葉片金屬包邊的成形方法，其特征在于: 按照包邊外表面型面尺寸加工相反的凹面工具(4);將毛坯(I)固定并連接電源正極；將凹面工具(4)與電源負極相連，控制其向毛坯(I)作進給運動，毛坯(I)材料不斷減少并形成凸面，凸面形狀逐漸與凹面工具(4)相反，當凹面工具(4)進給至平衡間隙時，結束進給，完成凸面工件⑵； 按照包邊內表面型面尺寸加工相反的凸面工具(5)，與電源負極相連；調整并固定凸面工件(2)位置，使凸面工具(5)向半成品(2)未加工面作進給運動，凸面工件(2)材料不斷減少并形成凹面，凹面形狀逐漸與凸面工具(5)相反； 當凸面工具(5)進給至平衡間隙時，結束進給，完成加工，獲得成品包邊(3)。
【文檔編號】C25F7/00GK104404613SQ201410407566
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】馬曉健, 印雪梅, 司艷麗, 吳哲, 鄒丹丹 申請人:中國航空工業集團公司沈陽發動機設計研究所