一种薄壁成形空心支板件的无余量加工工艺的制作方法

本发明属于航空发动机领域，特别提供一种适用于航空发动机涡轮后机匣产品中薄壁成形空心支板件的无余量加工工艺。

背景技术：

在航空发动机涡轮后机匣结构中，某空心支板产品起支撑、整流作用，材料为薄板(厚度0.8mm)镍基高温合金gh536，半封闭结构，截面为近抛物线形，两端头为空间异形，其结构如图1所示。常用的加工工艺方法为先弯曲，再扣合，最后再通过三维激光进行两端的切割，在激光切割时产品防护困难，容易切伤产品，且三维激光切割效率较低。

针对产品结构特点，本发明通过采用无余量展料，实现无余量加工，省去三维激光切割，避免了切伤，加工效率也可大幅提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种钣金成形无余量加工的工艺方法和相应的模具结构设计方案。该技术方案能很好地解决薄壁空心支板的激光易切伤、加工效率低的问题，加工周期由8天缩减为3天，效率提高60％，合格率由80％提高到100％。

本发明技术方案如下：

一种薄壁成形空心支板件的无余量加工工艺，其特征在于：使用软件(优选ug或dynaform)将产品进行无余量展料，再按照产品的结构尺寸特点，进行2次成形，先初成形，再扣合成形。

作为优选的技术方案：

为了防止产品在成形加工过程中产生偏移，造成产品尺寸超差，进行无余量展料时，在展料图的横向对称的中间部位分别增加一处向外伸出的定位凸耳。所述定位凸耳的宽度14～16mm，长度16～20mm，头部可为长方形或圆形，在每个凸耳上有一个ф6mm的圆孔。

所述初成形是将产品除去横向对称的中间r部位型面外，其余部分型面均按产品设计图纸最终要求型面成形出，而横向对称的中间r部位型面按与产品设计图纸r部位型面相反的方向成形，按此时的产品属于一种敞开的大致平面状态。

初成形所采用的模具由下模板、上模板、导柱、导套、螺钉、下模、上模、定位销和销钉组成，其中：上模板通过螺钉、销钉与上模连接，下模板通过螺钉、销钉与下模连接，使用时，将上模置于下模上，下模板设有导柱，上模板设有与之对应的导套，采用导柱、导套进行精确导向；下模上还设有定位销，其位置与展料图上两个定位凸耳的位置相对应。

所述扣合成形是通过对产品横向对称的中间r部位进行局部成形，达到产品扣合封闭的目的，此时的产品型面属于设计图纸最终要求状态。

本发明所述无余量加工工艺，特别适合应用于航空发动机涡轮后机匣产品中的空心支板件结构及类似结构的其它产品。

本发明所述无余量加工工艺已经在实际生产中得到应用，并推广到其它型别产品生产加工中。由于钣金成形工艺的应用极其广泛，这种无余量加工方法又简单、精巧，因此具有很好的推广价值。

附图说明

图1空心支板结构示意图。

图2空心支板无余量展料设计示意图。

图3初成形模具结构示意图(剖视图)。

图4初成形模具结构示意图(俯视图)。

附图标记：1.下模板，2.上模板，3.导柱，4.导套，5.螺钉，6.下模，7.上模，8.定位销，9.销钉，10.定位凸耳。

具体实施方式

实施例1

一种薄壁成形空心支板件的无余量加工工艺，具体工艺步骤为：

(1)根据产品设计图(见图1)进行无余量精确展料计算，并在产品横向对称的中间部位两侧分别增加一个向外伸出的定位凸耳(见图2)。定位凸耳宽度14mm，长度16mm，头部为长方形，在每个凸耳上有一个ф6mm的圆孔。

(2)根据产品设计图进行成形工艺设计，分为初成形和扣合两个成形工序。

(3)画出产品成形工序工艺图。

(4)根据工艺图设计成形模具(见图3、4)。模具上设有与展料图两个定位凸耳位置对应的定位销(位于下模上)，以保证产品在成形过程中不产生偏移；为减少回弹对产品尺寸的影响，需对模具上下型面尺寸进行回弹补偿处理，以达到产品尺寸的精准控制；上下模采用导柱和导套精确导向。

(5)、初成形，将产品除去横向对称的中间r部位型面外，其余部分型面均按产品设计图纸最终要求型面成形出，而横向对称的中间r部位型面按与产品设计图纸r部位型面相反的方向成形，按此时的产品属于一种敞开的大致平面状态。

(6)、扣合成形，通过对产品横向对称的中间r部位进行局部成形，达到产品扣合封闭的目的，为保证产品尺寸的精准控制，在扣合成形模具结构中同样采用两个定位销进行产品的精确定位。此时的产品型面属于设计图纸最终要求状态。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：定位凸耳宽度16mm，长度20mm，头部为圆形。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明的目的在于提供一种钣金成形无余量加工的工艺方法和相应的模具结构设计方案，其特征在于：使用软件(优选UG或DYNAFORM)将产品进行无余量展料，再按照产品的结构尺寸特点，进行2次成形，先初成形，再扣合成形。该技术方案能很好地解决薄壁空心支板的激光易切伤、加工效率低的问题，加工周期由8天缩减为3天，效率提高60％，合格率由80％提高到100％。且该加工方法简单、精巧，具有很好的推广价值。

技术研发人员：卢海涛;吴蓉昆;石晓东;段新民;艾麟
受保护的技术使用者：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2018.05.11