[發(fā)明專(zhuān)利]發(fā)動(dòng)機(jī)支承機(jī)匣真空熱校形模具及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011140327.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112371776B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李英;涂泉;邱樹(shù)彬;王緒堅(jiān);唐文仲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)貴州黎陽(yáng)航空動(dòng)力有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B21D3/16
• 分類(lèi)號(hào): B21D3/16;B21D37/16;B21D53/84
• 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(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)支承機(jī)匣真空熱校形模具及方法，真空熱校形模具包括軸組件、校形型胎、上端面校形環(huán)、上安裝邊校形環(huán)及楔形塊。校形時(shí)將焊接后的支承機(jī)匣安裝在軸組件上，機(jī)匣殼體下安裝邊的外安裝邊放置在下圓盤(pán)的凸臺(tái)外側(cè)的圓環(huán)上表面，機(jī)匣殼體下安裝邊的內(nèi)外安裝邊內(nèi)表面應(yīng)位于軸組件的下圓盤(pán)、下安裝邊內(nèi)校形環(huán)的外側(cè)，機(jī)匣殼體中安裝邊位于機(jī)匣殼體中安裝邊校形環(huán)外側(cè)，將校形型胎插入外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)形成的環(huán)槽內(nèi)，將楔形塊穿過(guò)校形型胎和軸組件上的槽口，敲打楔形塊到不能移動(dòng)為止，最后分別安裝上端面校形環(huán)、上安裝邊校形環(huán)。本發(fā)明有效解決了包含多處焊縫的支承機(jī)匣多層薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接后變形的問(wèn)題，保證了后續(xù)加工尺寸精度及位置精度的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)加工及焊接熱處理校形技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鈦合金發(fā)動(dòng)機(jī)支承機(jī)匣焊后真空熱校形模具及方法。

背景技術(shù)

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)支承機(jī)匣為多層薄壁件組合焊接而成的環(huán)形組件(圖1、圖2)，支承機(jī)匣由60多件零部件焊接組成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有多達(dá)104條不同形狀、不同位置的焊縫，涉及到的材料主要為T(mén)A15、TC2等。由于焊縫多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，支承機(jī)匣焊后變形嚴(yán)重，無(wú)法滿(mǎn)足后續(xù)內(nèi)外安裝尺寸公差及位置度的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提出一種支承機(jī)匣焊后真空熱校形模具及方法，通過(guò)對(duì)焊后零件進(jìn)行熱處理校形，有效控制支承機(jī)匣的多層薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形的問(wèn)題。

本發(fā)明利用鈦合金高溫軟化的特性，根據(jù)材料熱脹冷縮的原理，提出了一種焊后真空熱校形模具及使用方法，有效控制支承機(jī)匣多層復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接變形，保證零件的后續(xù)加工要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

發(fā)動(dòng)機(jī)支承機(jī)匣真空熱校形模具，包括軸組件、校形型胎、上端面校形環(huán)、上安裝邊校形環(huán)及楔形塊；

所述軸組件為盤(pán)類(lèi)焊接組件，且包括中心軸、下圓盤(pán)、機(jī)匣殼體下安裝邊內(nèi)校形環(huán)、機(jī)匣殼體中安裝邊校形環(huán)、外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)；

下圓盤(pán)為帶凸臺(tái)的圓環(huán)，且下圓盤(pán)位于中心軸的下端，下圓盤(pán)的凸臺(tái)位于機(jī)匣殼體下安裝邊的外安裝邊內(nèi)表面，尺寸為機(jī)匣殼體下安裝邊的外安裝邊內(nèi)徑的a1倍；

機(jī)匣殼體下安裝邊內(nèi)校形環(huán)在下圓盤(pán)上方，且機(jī)匣殼體下安裝邊內(nèi)校形環(huán)外徑位于機(jī)匣殼體下安裝邊的內(nèi)安裝邊內(nèi)表面，尺寸為機(jī)匣殼體下安裝邊的內(nèi)安裝邊內(nèi)徑的a2倍；

機(jī)匣殼體中安裝邊校形環(huán)焊接在機(jī)匣殼體下安裝邊內(nèi)校形環(huán)上方，機(jī)匣殼體中安裝邊校形環(huán)外徑位于機(jī)匣殼體中安裝邊內(nèi)表面，尺寸為機(jī)匣殼體中安裝邊內(nèi)徑的a3倍；

外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)為下圓盤(pán)外側(cè)的兩個(gè)環(huán)形零件，在外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)上開(kāi)有多處均布的用于楔形塊穿過(guò)的第一槽口；

校形型胎為錐筒形零件，錐筒外形與前安裝邊內(nèi)型面一致，尺寸為前安裝邊內(nèi)型面的a4倍，在校形型胎下表面有多處均布的用于支板的躲避槽，校形型胎下端插入外圓環(huán)和內(nèi)圓環(huán)形成的環(huán)槽內(nèi)，在校形型胎下表面開(kāi)有用于楔形塊穿過(guò)的第二槽口，楔形塊穿過(guò)外圓環(huán)、內(nèi)圓環(huán)和校形型胎；

上端面校形環(huán)為環(huán)形零件，在上端面校形環(huán)的下端面設(shè)置有機(jī)匣殼體上安裝邊校形凸臺(tái)和用于分流器的安裝邊校形凸臺(tái)，分別位于機(jī)匣殼體上安裝邊內(nèi)側(cè)和分流器的安裝邊內(nèi)側(cè)，尺寸分別為機(jī)匣殼體上安裝邊和分流器的安裝邊內(nèi)徑的a5倍；

上安裝邊校形環(huán)為軸類(lèi)零件，上安裝邊校形環(huán)內(nèi)徑大于等于軸組件的中心軸的外徑，上安裝邊校形環(huán)外徑位于上安裝邊的內(nèi)側(cè)，尺寸為上安裝邊內(nèi)徑的a6倍；

其中a1、a2、a3、a4、a5、a6為縮放系數(shù)，是根據(jù)模具材料和鈦合金在校形溫度時(shí)的材料線(xiàn)膨脹系數(shù)計(jì)算的縮放系數(shù)。

進(jìn)一步，所述軸組件、校形型胎、上端面校形環(huán)和上安裝邊校形環(huán)的材料均為1Cr18N9Ti。

進(jìn)一步，所述校形型胎上端安裝有吊環(huán)螺栓，所述上端面校形環(huán)上表面安裝有吊環(huán)螺栓。