一種突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工方法及其工裝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械零件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工方法及其工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航空航天事業(yè)的不斷發(fā)展，對航空航天產(chǎn)品零件的性能要求也越來越高，使得零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、輕質(zhì)化、薄壁整體化；而正因為薄壁材料具有重量輕、材料耗費少的特點，使得航空航天零件的使用成本降低，進(jìn)而使得航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用成本降低，故而被航天航空領(lǐng)域所普遍采用。
[0003]高溫合金板金材料是一種在高溫下具有較高強(qiáng)度和韌性的薄壁金屬材料，由于高溫合金薄壁板料在常溫下成形工藝性能好，可根據(jù)產(chǎn)品的具體要求，加工出各種形狀的鈑金結(jié)構(gòu)件，而且還具有良好的焊接性能。在航空發(fā)動機(jī)燃燒部件中，由于長期處于一種高溫環(huán)境下，因此，不僅要求用于航空發(fā)動機(jī)燃燒部件中的零件應(yīng)當(dāng)具有耐高溫性，而且還要求航空發(fā)動機(jī)燃燒部件中的零件還應(yīng)當(dāng)具有較高的強(qiáng)度和塑性，進(jìn)而提高航空發(fā)動機(jī)的零件的性能，因此，高溫合金板金材料得到了較大范圍的應(yīng)用，尤其是在航空發(fā)動機(jī)主燃燒室上的應(yīng)用。
[0004]但是，對于傳統(tǒng)的環(huán)形高溫合金薄壁零件的加工方法為兩種，一種為板材焊接后采用兩軸或三軸滾床滾壓，設(shè)計專用滾輪，將零件毛坯放置在具有符合產(chǎn)品要求的滾輪之間，通過主動、從動滾輪的相互滾壓，使薄壁金屬塑性變形，以達(dá)到零件變形的目的；另一種零件的加工工藝為板材拉伸，通過拉伸模具的凸凹模的作用，將板料拉伸成筒形結(jié)構(gòu)，然后將底部板料去除，到達(dá)產(chǎn)品的尺寸要求。而上述的兩種現(xiàn)有技術(shù)中均存在著以下的缺點:
[0005]①滾壓成型的加工由于自身工藝特點，零件在滾壓時完全依靠操作工人掌握零件的滾壓方向，不但勞動強(qiáng)度大，而且滾壓后零件壓型經(jīng)常呈現(xiàn)S形狀，不在同一平面上，導(dǎo)致零件超差或報廢。
[0006]②拉伸工藝需要整體鈑料，拉伸尺寸受材料的塑性，料厚以及拉伸系數(shù)的限制，存在材料利用率低，工藝復(fù)雜且壁厚尺寸較差的風(fēng)險。
[0007]為此，本研宄者基于上述技術(shù)缺陷，對突環(huán)形高溫合金薄壁零件的加工過程提供一種加工的工裝以及具體的加工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種突環(huán)形高溫合金薄壁零件工裝，該工裝能夠提高環(huán)形高溫合金薄壁零件加工的合格率、降低對突環(huán)形高溫合金薄壁零件材料的損失率，降低了零件的制作成本，提高了工作效率。
[0009]并且本發(fā)明還公開了一種采用上述工裝對突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工的方法。
[0010]具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
[0011]一種突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工工裝，由下模板，通過可拆卸連接與下模板連接的錐體、下模板的上端設(shè)置有調(diào)節(jié)板、調(diào)節(jié)板上設(shè)置有頂板、頂板設(shè)置有一內(nèi)環(huán)槽，并在內(nèi)環(huán)槽處設(shè)置有凹模、凹模上設(shè)置有限位桿，在限位桿的頂端設(shè)置有上模板，在上模板與頂板之間設(shè)置有脹塊；脹塊的一邊與導(dǎo)向塊緊靠，另外一邊能夠向凹模移動；導(dǎo)向塊通過可拆卸連接與錐體連接而成。
[0012]所述的可拆卸連接為螺釘連接。
[0013]所述的限位桿的頂端穿插入上模板中。
[0014]所述的限位桿的頂端穿插入上模板中，脹塊能與上模板自由滑動。
[0015]所述的脹塊為剛性脹塊。
[0016]所述的剛性脹塊為高強(qiáng)度工具鋼材料制成。
[0017]所述的導(dǎo)向塊與錐體的連接為將導(dǎo)向塊連接在錐體的斜面上。
[0018]所述的脹塊外形為環(huán)形，內(nèi)表面為梯形。
[0019]采用該突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工工裝對突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工的方法，對零件的形狀進(jìn)行分析，并將零件所需要的尺寸進(jìn)行劃定，再將材料展開，并按照扇形方式切割材料，并將切割好的材料采用氬弧焊焊接處理，并將其尺寸控制在成型零件的80-90%，獲得環(huán)形零件的初成品；并將工裝置于液壓機(jī)上，再將環(huán)形零件的初成品安裝在工裝的脹塊與凹模之間，并控制上模板隨著液壓機(jī)床的上平臺移動，進(jìn)而使得脹塊向下移動，進(jìn)而在錐體和導(dǎo)向塊的作用下，脹塊的直徑增大，導(dǎo)致環(huán)形零件初成品變形，直到環(huán)形零件初成品貼緊凹模時，即可獲得突環(huán)形高溫合金薄壁零件。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
[0021]本發(fā)明通過對環(huán)形高溫合金薄壁零件的加工過程中，采用工裝進(jìn)行加工，并對工裝上的脹塊進(jìn)行設(shè)置，是的脹塊能夠在上模板與頂板之間，并且能夠在導(dǎo)向塊與凹模之間形成徑向移動，進(jìn)而通過錐體和導(dǎo)向塊的作用，是的脹塊受到擠壓，進(jìn)而脹塊發(fā)生膨脹形變對零件初成品發(fā)生擠壓，進(jìn)而導(dǎo)致零件按照規(guī)格進(jìn)行形變，待環(huán)形零件的初成品與凹模貼緊后，即可完成突環(huán)形高溫合金薄壁零件的加工，進(jìn)而降低了對突環(huán)形薄壁零件的加工工藝，降低了突環(huán)形薄壁零件的原料損失，提高了突環(huán)形薄壁零件的合格率，提高了零件的質(zhì)量。
[0022]本發(fā)明的工裝的原理是利用錐體和脹塊的相互作用，將液壓機(jī)的軸向運動轉(zhuǎn)換為相對徑向運動，徑向移動的脹塊向環(huán)形毛料施加作用力，使其產(chǎn)生塑性變形并貼合到脹塊和凹模之間的間隙中，到達(dá)所需的形狀和尺寸要求。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的工裝模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]1-下模板2-調(diào)節(jié)板3-錐體4-頂板5-導(dǎo)向塊6_凹模7_脹塊8_限位桿9_上模板。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。
[0026]實施例1
[0027]如圖1所示，一種突環(huán)形高溫合金薄壁零件加工工裝，由下模板1，通過可拆卸連接與下模板I連接的錐體3、下模板I的上端設(shè)置有調(diào)節(jié)板2、調(diào)節(jié)板2上設(shè)置有頂板4、頂板4設(shè)置有一內(nèi)環(huán)槽，并在內(nèi)環(huán)槽處設(shè)置有凹模6、凹模6上設(shè)置有限位桿8，在限位桿8的頂端設(shè)置有上模板9，在上模板9與頂板4之間設(shè)置有脹塊7 ;脹塊7的一邊與導(dǎo)向塊5緊靠，另外一邊能夠向凹模6移動；導(dǎo)向塊5通過可拆卸連接與錐體3連接而成。
[0028]其中，可拆卸連接為螺釘連接。
[0029]并且，為了防止擠壓過程可控，