[發明專利]一種航空發動機整體隔熱罩多道次剛柔復合成形方法與裝置

有效

• 申請號: 202210585924.7
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115138745B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 孟寶;閆彬宇;韓金全;萬敏;周應科
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B21D22/20
• 分類號: B21D22/20;B21D22/22;B21D22/26;B21D37/10;B21D53/84
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種航空發動機整體隔熱罩多道次剛柔復合成形裝置，其特征在于：是由充液拉深預成形模具裝置、多道次剛模拉深過渡成形模具裝置、充液拉深終成形模具裝置、環形腰帶外脹成形模具裝置和環壁凹坑壓形模具裝置構成；具體為：

充液拉深預成形模具裝置包括液室底板、液室側壁、凹模法蘭、壓邊圈、壓邊圈轉接環、第一充液拉深凸模、吊環和充液拉深密封圈；多道次剛模拉深過渡成形模具裝置的第一道次剛模拉深模具包括第一剛模拉深凸模、第一壓邊圈過渡板、第一錐形壓邊圈、第一錐面凹模；充液拉深終成形模具裝置與充液拉深預成形模具裝置共用一套壓邊圈轉接環、充液拉深壓邊圈、液室底板、液室側壁、凹模法蘭和凸模模柄；環形腰帶外脹成形模具裝置包括外脹內模、大抱箍、外脹外模、小抱箍、外脹底環、外脹套環和外脹成形密封圈；環壁凹坑壓形模具裝置包括錐面凹坑外模、側面凹坑芯模和側面凹坑邊模；

所述外脹外模分瓣為兩半，安裝時用定位銷先定位配合，再分別用大抱箍和小抱箍夾緊，并用外脹套環將頭部套緊；外脹外模為環形空心結構，兩瓣裝配后，內圈留出與整體隔熱罩初坯零件貼合的安裝空間，并開有腰帶環槽結構，外圈留有大抱箍安裝用環槽；外脹底環沿周向方向均布開有螺紋孔，軸向中心設有凸臺，凸臺圓周上開有與整體隔熱罩初始坯料微型凹槽貼合的環形凹槽；外脹內模為環形實體，貼合裝入整體隔熱罩初始坯料，與外脹外模配合將初始坯料夾緊；外脹內模在沿徑向方向和中心軸向方向開有相接油孔，在對應隔熱罩最終零件腰帶區域開有環形油槽，在油槽兩側開有兩環形密封槽；外脹內模的環形油槽和油孔相通，外部液壓油經油孔流入環形油槽中；兩側環形密封槽安裝外脹成形密封圈，對腰帶成形區域壓力進行密封；大抱箍有對稱兩個，通過螺釘連接，安裝在外脹外模的上部；小抱箍有對稱兩個，通過螺釘連接，安裝在外脹外模的下部。

2.根據權利要求1的一種航空發動機整體隔熱罩多道次剛柔復合成形裝置，其特征在于：第一充液拉深凸模為圓柱形結構，下表面圓周上加工有圓角；凹模法蘭為環形空心結構，內圈有環形凸臺，凸臺外圈開有方形環槽；凹模側壁內徑大于凹模法蘭內徑，且與液室底板上段外徑配合；凹模側壁外側裝有兩吊環螺釘，便于裝拆時運送；液室底板沿徑向方向和軸向方向開有相接孔路，外部液壓油經孔路通入充液拉深預成形型腔；液室底板上凸臺外徑與凹模側壁內徑配合，凸臺外圈開有方形環槽；充液拉深預成形型腔中的液體壓力由兩充液拉深密封圈密封；兩充液拉深密封圈分別安裝在凹模法蘭和液室底板的方形環槽中；壓邊圈轉接環外徑大于壓邊圈，外部壓邊力施加在壓邊圈轉接環外圈上。

3.根據權利要求1的一種航空發動機整體隔熱罩多道次剛柔復合成形裝置，其特征在于：充液拉深預成形得到的帶凸緣筒形件內徑設計為最終隔熱罩零件上半段筒形件內徑；凹模法蘭的環形凸臺內徑與最終隔熱罩零件上半段筒形件外徑相同；壓邊圈轉接環和壓邊圈通過螺釘連接；第一充液拉深凸模通過凸模模柄連接在凸模安裝體上；液室底板、液室側壁和凹模法蘭通過螺釘連接。

4.根據權利要求1的一種航空發動機整體隔熱罩多道次剛柔復合成形裝置，其特征在于：第一剛模拉深凸模為帶圓角的圓柱形結構，外徑與第一道次剛模拉深成形坯料內徑相同；第一壓邊圈過渡板外徑大于第一錐形壓邊圈，與第一錐形壓邊圈通過螺釘連接使用，外部壓邊力施加在第一壓邊圈過渡板的外圈上；第一錐形壓邊圈為空心環形結構，頭部一端設計為最終隔熱罩零件上下兩段過渡處大面積外圍錐面的坡度形狀；第一錐形壓邊圈的內徑與第一道次剛模拉深成形坯料外徑相同，外徑略小于充液拉深預成形坯料內徑相同；第一錐面凹模一端設計有錐面形狀，坡度與第一錐形壓邊圈相配合，將充液拉深預成形坯料筒底包住；第一錐面凹模的內徑與第一道次剛模拉深成形坯料外徑相同，外徑大于充液拉深預成形坯料的外徑。

5.根據權利要求1的一種航空發動機整體隔熱罩多道次剛柔復合成形裝置，其特征在于：充液拉深終成形中的第二充液拉深凸模結構與整體隔熱罩初坯零件是貼合的回轉體。