[發(fā)明專利]一種填充材料及填充方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010436654.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111571291B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬海華;呂仕強(qiáng);王濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州永紅航空機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23Q11/00
• 分類號(hào): B23Q11/00
• 代理公司: 貴州派騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 52114
• 代理人: 張祥軍

本發(fā)明公開了一種填充材料及填充方法，用于解決鋁合金薄壁管類零件及整體葉輪薄壁葉片在車削過程中的加工變形及切削震動(dòng)控制問題，進(jìn)而達(dá)到最終零件尺寸及型面精度要求。本發(fā)明利用以尿素為基礎(chǔ)的二元低共熔點(diǎn)填充材料將薄壁零件中的薄壁片與薄壁片連成一個(gè)整體，也將薄壁與填充材料形成類似一個(gè)實(shí)體，減少了加工過程薄壁的切削振動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)減少了薄壁切削不均勻造成的零件變形，從而提高薄壁零件的加工精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金薄壁管類零件及整體葉輪薄壁葉片車削過程中的加工變形及切削震動(dòng)控制方法，特別是用于將鋁合金薄壁管類零件及整體葉輪薄壁葉片形成近似實(shí)體的填充材料以及該填充材料的填充方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，薄壁管類零件及葉輪薄壁葉片在加工過程中，用以往的加工方案無法滿足設(shè)計(jì)要求。例如葉輪薄壁葉片，其薄壁的厚度：0.2～3mm，葉片的高度：50～100mm，長度弧長150～200mm，由于機(jī)械切削加工過程產(chǎn)生切削震動(dòng)，零件表面光潔度差及外圓切削變形，零件尺寸不容易保證。實(shí)際加工結(jié)果表現(xiàn)為：零件尺寸最大相差2mm左右，粗糙度在3.2～6.4之間。偏離設(shè)計(jì)要求，造成批量報(bào)廢。上述情況使產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)過程中出現(xiàn)了工藝技術(shù)瓶頸，無法完成產(chǎn)品交付，已嚴(yán)重影響到科研生產(chǎn)進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問題，本發(fā)明旨在提供一種填充材料及填充方法，可以在薄壁結(jié)構(gòu)(薄壁片)之間填充材料，使填充的材料與薄壁形成一個(gè)近似實(shí)體。避免薄壁零件裝夾變形，降低加工過程中薄壁零件振動(dòng)，提高切削平穩(wěn)性、提高零件表面質(zhì)量，減少薄壁尺寸誤差。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種填充材料，包括尿素和一種易溶于水的化合物，尿素和該化合物混合后形成低共熔點(diǎn)尿素混合物，混合物液化后用于填充薄壁零件中的空隙位置，然后凝固并與薄壁零件形成實(shí)心的一體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述化合物包括磷酸銨、氯化鉀、硼酸鈉、苯甲酸鈉、丙酰胺、乙酰胺，且填充材料還包括纖維，所述纖維分散在實(shí)心的一體結(jié)構(gòu)內(nèi)，且纖維的走向沿著薄壁零件的薄壁結(jié)構(gòu)輪廓方向。

優(yōu)選的，所述薄壁零件為葉輪薄壁葉片和薄壁管類零件。

一種前述填充材料的填充方法，包括以下步驟：

第一步：根據(jù)待加工零件外徑尺寸選用一塊表面光滑的平板作為放置零件的底板，彎曲一塊薄板使其沿著零件外周向封閉并包裹住零件，且薄板的內(nèi)表面盡可能與零件貼合；

第二步：在待加工零件底層與平板之間鋪設(shè)一層固體尿素，在薄板形成的封閉區(qū)域內(nèi)且位于待加工零件的薄壁結(jié)構(gòu)附近放置零散的纖維；

第三步：將液化的低共熔點(diǎn)尿素混合物澆注到薄板形成的封閉區(qū)域內(nèi)；

第四步：低共熔點(diǎn)尿素混合物澆注后冷卻凝固并與待加工零件形成整體實(shí)心坯料。

優(yōu)選的，第四步形成的坯料待加工時(shí)間不超過24h,坯料儲(chǔ)存的環(huán)境濕度控制在20％～60％之間。

優(yōu)選的，所述第二步中，纖維為植物纖維，包括麻、稻稈、樹葉或者布絲。

優(yōu)選的，所述第二步中，固體尿素鋪設(shè)層與平板上表面之間鋪設(shè)有牛皮紙。

優(yōu)選的，所述第三步中，分多次澆注液化的低共熔點(diǎn)尿素混合物，且每次澆注液化低共熔點(diǎn)尿素混合物的厚度范圍為3～20mm。

作為一種選擇，分多次澆注液化的低共熔點(diǎn)尿素混合物時(shí)，待上一次澆注的液化(液體)低共熔點(diǎn)尿素混合物表層快凝固時(shí)再澆注下一層低共熔點(diǎn)尿素混合物(液體)，循環(huán)操作。

作為另一種選擇，分多次澆注液化(液體)的低共熔點(diǎn)尿素混合物時(shí)，每澆注完一次液化(液體)低共熔點(diǎn)尿素混合物，在液化(液體)低共熔點(diǎn)尿素混合物表面鋪設(shè)一層固體尿素。