涡轮导向叶片蜡模组焊件的测量

摘要：涡轮导向叶片蜡模组件是由三个单联叶片蜡件组焊接而成，涡轮导向叶片蜡模组件形状复杂，蜡件收缩率大，且通道公差也大，易变形，检测定位难度很大，需要检测导向叶片蜡模单件和组件安装板两侧面中心位置尺寸，安装板侧面由双斜面形成空间位置，该测量装置既实现各单件通道尺寸测量，又能满足焊接后的尺寸和焊接后各单联叶片的相互位置要求，边焊接边检查。由于蜡件熔铸成型时，每个蜡件尺寸不同，变形大，因此需要此测具克服位置尺寸公差进行测量，从结构上采用斜块涨紧，并限制蜡件叶片的理论极限位置，确保组焊接件位置，采用UG三维建模，建立三个叶片蜡件空间的焊接的位置，采用螺纹压紧机构，在设计时合理选取倒棱厚度和方向，消除其影响；斜块涨紧高度位置取在叶片中心位置，保证三联叶片准确位置，用可调式斜块限制线性移动，并有限位机构进行测量，解决了多联涡轮导向叶片蜡模组件焊接位置的测量。

关键词：蜡模组焊件、蜡件收缩率、叶片、测量

中图分类号：TB663 文献标识码：A

引言

我公司首次研究低压涡轮导向叶片蜡模组焊件组焊技术，低压涡轮导向叶片蜡模组件是由三个A、B、C单联涡轮导向叶片蜡模件焊接而成，导向叶片蜡模组焊件形状复杂，叶片材料是绿蜡，材料软而且易碎，从生产到检测难度很大，需要检测导向叶片蜡模单件安装板两侧面中心位置尺寸，安装板侧面由双斜面形成空间位置，合理控制蜡件收缩率来修正定位尺寸，确保蜡件件焊接位置正确。为降低工装费用，减少工装数量，所设计的测量夹具既实现各单件焊接的相互位置正确，又能满足焊接后的尺寸要求，边焊接边检查，节省了一套专用焊接夹具。由于蜡件熔铸成型时，每个蜡件尺寸不同，变形大，因此需要用此测具进行修整和测量，蜡件的质量直接决定铸件的合格率，它的检测非常关键。

1、设计方法及结构方案的确定

涡轮导向叶片蜡模组件形状复杂，蜡件与铸件间有一定的收缩率，需要计算出叶片的收缩率，分析研究确定蜡件收缩率数据,X、Y;为1.023；Z为1.014。并进行叶片尺寸修正，根据焊接位置和测量要求进行可靠定位，便于焊接和测量操作，消除通道公差对测量精度的影响。

1．1蜡模叶片组焊件的结构特点见《图一》三维模型

1．2测量夹具总体结构如《图二》

1．2.1定位机构的确定

首先要确定蜡件叶片的正确位置，既保证装配焊接位置，又要保证测量方便，将叶片卧式放置，使叶片定位稳定可靠，每焊接一件都要进行测量，保证焊接定位基准与测量基准一致，用排气边缘板面和第一个叶片的背面侧缘板定位，每个叶片相应有一个轴向（Z向），为保证每个叶片的焊接位置和测量稳定性，采用了重复定位方式。

1．2.2测量机构

由于叶片蜡件缘板通道的公差大，且变形量大，因此测量机构采用可调斜块涨式，实现两方向测量机构按两斜面同步移动，并用两个限位块控制两个方向在最大实体状态范围内，涨块在导轨中只能平移不能转动，为使用方便，用极限测量方法进行定性测量，按缘板通道的理论型面设计测量样板的型面，通过测量样板的型面与叶片蜡件缘板型面贴合间隙，比较检查两缘板的型面来判断

1.2.3夹紧机构

为了使叶片三联件可靠定位，在垂直于缘板侧面上采用螺纹夹紧机构，操作简单使用方便，为避免压伤零件，采用可调式非金属材料尼龙压头，螺纹夹紧部分采用细牙螺纹。

2、结论

通过测量夹具来进行单件蜡件的三联体整体叶片的焊接组合，既实现了蜡件的组合焊接，又实现了尺寸和位置的测量，该测具的测量机构采用可调斜块涨式，利用两对称斜面消除产品零件轮廓公差大，各叶片余量不均等因素的影响。研究解决了单件蜡件用专用测量夹具组焊成三联体叶片，节约了一套专用焊接夹具，同时还实现多联叶片用一套测具测量，减少测具的数量，提高了生产效率，降低了工装费用，提高了叶片蜡模组件的精度，确保了涡轮导向叶片组件铸件的质量，为涡轮导向叶片蜡模组件组焊技术积累了经验数据。

参考文献

[1]产品设计图和毛料图

[2]《量具设计手册》