[發明專利]具有內部流道的發動機軸承座的制造方法

在審

• 申請號: 202011045274.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112139500A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 于浩;鄭會龍;康振亞;張譚;楊肖芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F5/10;B33Y10/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

一種發動機軸承座的制造方法，包括以下步驟：基于增材制造工藝對軸承支座的三維實體模型進行優化修改形成工藝模型；根據所述工藝模型設計增材制造成型位姿并建立支撐結構，形成制造模型；對所述制造模型轉換工藝制造數據、更改制造參數并實施激光成型；成型后執行后處理工作；完成所述后處理工作后即得到所述發動機軸承座。通過本發明的工藝方法即實現一次成型，省去焊接工藝，有效縮短了傳統制造工藝鏈；本發明的增材制造工藝方法實現了傳統工藝無法完成的集成化、輕量化零件的制造，制造后的零件相比原零件具備占用空間更小，重量更輕的優勢。

技術領域

本發明涉及航空航天增材制造技術領域，涉及一種具有內部流道的發動機軸承座的制造方法。

背景技術

航空航天發動機軸承座部件大多包含復雜內流道，其材料多為高溫合金、不銹鋼，屬于發動機中的薄壁靜承力部件，目前主要工藝手段為鑄造或環段坯機加成型，鑄造中容易產生內部缺陷或尺寸超差，成品率較低，制造周期較長。鍛件機加方式材料浪費較多，機械加工時間較長，從成本與周期上都不具備優勢。

申請人發現在現有技術中存在如下缺陷和不足：

1、通過鑄造毛坯后機械加工形成產品。其不足之處在于需要針對產品進行模具制造，在研制階段成本較高；在批產階段，鑄造工藝決定了其組織致密性差，內部缺陷無法避免。鑄造出現廢品后需要較長的調整周期，若內部缺陷不能有效排查，還可能會在機械加工過程中暴露，會造成成本浪費。

2、通過環鍛件毛坯機械加工形成產品。由于軸承座通常為復雜薄壁結構件，因此加工去除量較大，其不足之處在于加工周期長、刀具損耗大、加工成本高且材料浪費較多。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種具有內部流道的發動機軸承座的制造方法，以期部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一方面，提供了一種具有內部流道的發動機軸承座的制造方法，包括以下步驟：

基于增材制造工藝對軸承支座的三維實體模型進行優化修改形成工藝模型；

根據所述工藝模型設計增材制造成型位姿并建立支撐結構，形成制造模型；

對所述制造模型轉換工藝制造數據、更改制造參數并實施激光成型；

成型后執行后處理工作；

完成所述后處理工作后即得到所述發動機軸承座。

其中，所述基于增材制造工藝對軸承支座的三維實體模型進行優化修改形成工藝模型的步驟具體包括：

對集成在零件外表面的流道進行優化，將內部直角拐點改為圓角拐點；

適當調整流道非節流位置的截面、壁厚及流道角度；

在裝配面添加余量；

在成型后難以進行后處理的位置適當更改結構或增加倒角。

其中，所述根據所述工藝模型設計增材制造成型位姿并建立支撐結構的步驟具體包括：

針對軸承座的流道、滑油噴口、安裝基準確定最佳成型姿態；

基于成型姿態添加輔助支撐，綜合考慮成型過程中提供支撐并預防變形；

基于后處理工藝方法對支撐參數進行優化，包括齒尖距離、深度和支撐密度。

其中，所述對所述制造模型轉換工藝制造數據的步驟包括：形成增材制造設備可讀取并執行制造的數據文檔，同時實現增材制造過程中的激光參數設置以及激光掃描路徑規劃。

其中，所述后處理具體包括熱處理、去除支撐處理、機械加工處理和表面處理。