一種帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及加工裝備的結構設計和應用技術領域，特別提供了一種帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備。
【背景技術】
[0002]隨著航空發動機不斷更新換代，新型發動機不斷涌現，新結構的零件不斷出現，為降低發動機的整體重量，新型航空發動機大量使用鈦合金材料，而薄板鈦合金成型零件因其成本低應用的更為廣泛。新結構的鈦合金成型件一般成型方法難以成型，傳統的冷或熱成形加工均不能滿足零件的結構特點，新型航空發動機大量使用鈦合金材料，而薄板鈦合金成型零件因其成本低應用的更為廣泛。帶負角結構零件的超塑成形的主要技術難點是工裝結構的設計，而且其結構尺寸精度取決工裝結構及尺寸。本發明針對零件結構存在負角，一般成型方法難以成型，傳統的冷或熱成形加工均不能滿足零件的結構特點。
[0003]帶有負角結構鈦合金零件如圖1所示。傳統的航空發動機相關的功能件是在篦齒密封座上鍛件機械系加工而成。此類零件的傳統加工工藝是采用鍛件毛料經過車加工而成。傳統加工工藝的缺點是需要鍛件廠商設計鍛造模具，通過等溫鍛造方能制造出符合要求的鈦合金鍛件毛料。鍛件經車加工后達到設計圖紙的具體要求，但材料的利用率極低，約為6%左右，產品的成本極高。同時，傳統加工工藝所需要的制造周期較長，從毛料制造到加工出成品的時間約為4個月。采用鈑金成型焊接結構可有效地解決加工成本高和加工周期長的問題。具體是采用耦合模具成型的方法加工出帶余量的毛坯，然后通過機械加工等方法按設計圖紙加工出符合設計圖紙要求的零件，有效地降低了產品的加工成本，提高了產品的加工效率。但是耦合模具成型的方法只能實現凸凹模的上下運動，轉接R處型面無法成型。
[0004]人們迫切希望獲得一種技術效果優良的帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種技術效果優良的帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備。用于帶負角結構鈦合金零件的成型，解決航空發動機鈑金類帶負角的鈦合金零件的成型問題。
[0006]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備構成如下:下模版1、上模版2、凸模3、凹模4、拆卸環5、限位板6、轉接嘴7和通氣管12 ;所述上模版2連接于凸模3上側，凸模3內設置有通氣路，通氣路的一端通過轉接嘴7與通氣管12相連接，通氣路的另一端與凹模4相通，凸模3與凹模4相連接，拆卸環5位于凹模4內轉接R處型面處，凸模3下端設置有壓邊圈，所述壓邊圈位于拆卸環5的外側，環形0.5mm的壓邊圈的作用一個是在零件上形成壓槽，實現模具內部的密封，另外改善拉成型過程中金屬的流動，提高零件成型的表面質量。限位板6連接于凸模3和凹模4 一端，下模版1連接于凹模4下側。
[0007]所述凸模3和凹模4通過銷子8相連。所述限位板6通過螺釘9與凸模3和凹模4相連。下模版1的兩端分別設置有螺釘9。上模版2的一端設置有螺釘9。
[0008]所述拆卸環5和凹模4通過錐面相連。保證工裝及零件同心。
[0009]負角截面轉接半徑由四分之一圓角處一分為二，四分之一圓周在凹模4成形，負角轉接處在拆卸環5上成形。
[0010]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備采用凸模3上部進氣，以凸模3、拆卸環5、轉接嘴7和通氣管12形成通氣路，凸模3與轉接嘴7采用螺紋連接后氬弧焊接結構，加強氣路的密封，密封主要靠凸模上的壓延筋與毛料及凹模之間的壓力，使毛料與凸模壓延邊完全貼合，形成密封腔體，確保成型過程中的實際壓力。
[0011]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工工藝成型過程:將模具連接好后，將除拆卸環5以外的所有零件裝到超塑成型裝備中進行預熱，事先將零件及拆卸環5涂止焊劑，防止熱成型過程中零件與模具粘連，當模具達到工藝溫度后將拆卸環5放入模具中，利用拆卸環5錐面和凹模錐面的自動定心保證拆卸環5與模具同心，負角截面轉接半徑由四分之一圓角處自然一分為二，四分之一圓周在凹模部分成形，負角轉接處在拆卸環上成形，加熱一段時間后，將毛料放入模具中，按預設計的工藝參數進行加壓、保溫、保壓等工藝過程，由于零件負角截面的設計完成后取出零件和模具拆卸環5的組合體，通過后續車加工將零件與拆卸環分離，從而可實現拆卸環的循環使用，降低生產成本。
[0012]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，根據帶有負角結構鈦合金零件的結構特點，在外徑側有內鉤式轉接R，材料為鈦合金材料，利用惰性氣體的氣壓，使得在超塑性狀態的毛料鋪滿到帶負角的模具上實現零件成形，將模具工藝環隨零件周轉，再采用車或者激光等其他加工方法，車加工掉多余材料及工裝工藝件，滿足零件的設計要求。
[0013]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，解決了帶負角結構的零件的成形寸問題，實現止動環零件高質量、高效率、低成本的研目的，為此類零件的加工提供了一種實用的新型裝備結構。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
[0015]圖1為帶有負角結構鈦合金零件示意圖；
[0016]圖2為圖1中A-A處剖視圖；
[0017]圖3為帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備結構示意圖；
[0018]圖4為圖3中I處剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備構成如下:下模版1、上模版2、凸模3、凹模4、拆卸環5、限位板6、轉接嘴7和通氣管12 ;所述上模版2連接于凸模3上側，凸模3內設置有通氣路，通氣路的一端通過轉接嘴7與通氣管12相連接，通氣路的另一端與凹模4相通，凸模3與凹模4相連接，拆卸環5位于凹模4內轉接R處型面處，凸模3下端設置有壓邊圈，所述壓邊圈位于拆卸環5的外側，環形0.5mm的壓邊圈的作用一個是在零件上形成壓槽，實現模具內部的密封，另外改善拉成型過程中金屬的流動，提高零件成型的表面質量。限位板6連接于凸模3和凹模4 一端，下模版1連接于凹模4下側。
[0021]所述凸模3和凹模4通過銷子8相連。所述限位板6通過螺釘9與凸模3和凹模4相連。下模版1的兩端分別設置有螺釘9。上模版2的一端設置有螺釘9。
[0022]所述拆卸環5和凹模4通過錐面相連。保證工裝及零件同心。
[0023]負角截面轉接半徑由四分之一圓角處一分為二，四分之一圓周在凹模4成形，負角轉接處在拆卸環5上成形。
[0024]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備采用凸模3上部進氣，以凸模3、拆卸環
5、轉接嘴7和通氣管12形成通氣路，凸模3與轉接嘴7采用螺紋連接后氬弧焊接結構，加強氣路的密封，密封主要靠凸模上的壓延筋與毛料及凹模之間的壓力，使毛料與凸模壓延邊完全貼合，形成密封腔體，確保成型過程中的實際壓力。
[0025]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工工藝成型過程:將模具連接好后，將除拆卸環5以外的所有零件裝到超塑成型裝備中進行預熱，事先將零件及拆卸環5涂止焊劑，防止熱成型過程中零件與模具粘連，當模具達到工藝溫度后將拆卸環5放入模具中，利用拆卸環5錐面和凹模錐面的自動定心保證拆卸環5與模具同心，負角截面轉接半徑由四分之一圓角處自然一分為二，四分之一圓周在凹模部分成形，負角轉接處在拆卸環上成形，加熱一段時間后，將毛料放入模具中，按預設計的工藝參數進行加壓、保溫、保壓等工藝過程，由于零件負角截面的設計完成后取出零件和模具拆卸環5的組合體，通過后續車加工將零件與拆卸環分離，從而可實現拆卸環的循環使用，降低生產成本。
[0026]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，根據帶有負角結構鈦合金零件的結構特點，在外徑側有內鉤式轉接R，材料為鈦合金材料，利用惰性氣體的氣壓，使得在超塑性狀態的毛料鋪滿到帶負角的模具上實現零件成形，將模具工藝環隨零件周轉，再采用車或者激光等其他加工方法，車加工掉多余材料及工裝工藝件，滿足零件的設計要求。
[0027]所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，解決了帶負角結構的零件的成形寸問題，實現止動環零件高質量、高效率、低成本的研目的，為此類零件的加工提供了一種實用的新型裝備結構。
【主權項】
1.一種帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，其特征在于:所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備構成如下:下模版⑴、上模版⑵、凸模(3)、凹模⑷、拆卸環(5)、限位板(6)、轉接嘴(7)和通氣管(12);所述上模版(2)連接于凸模(3)上側，凸模(3)內設置有通氣路，通氣路的一端通過轉接嘴(7)與通氣管(12)相連接，通氣路的另一端與凹模(4)相通，凸模(3)與凹模(4)相連接，拆卸環(5)位于凹模(4)內帶有負角結構鈦合金零件的負角結構型面處，凸模(3)下端設置有壓邊圈，所述壓邊圈位于拆卸環(5)的外側，限位板(6)連接于凸模(3)和凹模⑷一端，下模版⑴連接于凹模⑷下側。2.按照權利要求1所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，其特征在于:所述拆卸環(5)和凹模⑷通過錐面相連。3.按照權利要求2所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，其特征在于:負角截面轉接半徑由四分之一圓角處一分為二，四分之一圓周在凹模(4)成形，負角轉接處在拆卸環(5)上成形。
【專利摘要】本發明公開了一種帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備構成如下：下模版、上模版、凸模、凹模、拆卸環、限位板、轉接嘴和通氣管；所述上模版連接于凸模上側，凸模內設置有通氣路，通氣路的一端通過轉接嘴與通氣管相連接，通氣路的另一端與凹模相通，凸模與凹模相連接，拆卸環位于凹模內帶有負角結構鈦合金零件的負角結構型面處，凸模下端設置有壓邊圈，所述帶有負角結構鈦合金零件的加工裝備，解決了帶負角結構的零件的成形寸問題，實現止動環零件高質量、高效率、低成本的研目的，為此類零件的加工提供了一種實用的新型工藝裝備結構。
【IPC分類】B21D37/10, B21D26/053, B21D53/92, B21D37/16
【公開號】CN105328001
【申請號】CN201510801814
【發明人】劉曉娟, 楊踴, 李虎, 呂義郎, 戚龍升, 許帥
【申請人】沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月18日