一种环形件加工方法及其加工装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种环形件加工方法及其加工装置，所述加工方法包括如下步骤：(1)下料；(2)焊接；(3)喷漆；(4)滚压成型；(5)热处理；(6)校正；(7)激光切割；(8)切开；所述加工装置包括上滚轮、下滚轮及安装在下滚轮两侧的定位挡块，所述下滚轮上设置有环形凹槽，在上滚轮上设置有与环形凹槽相对应的环形凸起，所述下滚轮的两侧面与定位挡块之间还设置有调节垫片。本发明所述的加工方法及其加工装置，加工工艺简单，零件通过滚压成型、热处理、校正、切割等工序实现环形零件的加工，材料消耗小，加工成本低，加工周期短，大大提高生产效率。
【专利说明】—种环形件加工方法及其加工装置
【技术领域】
[0001]本发明属于机械加工【技术领域】，具体是涉及一种环形件加工方法及其加工装置。
【背景技术】
[0002]加强箍作为航空发动机的一个重要组成部件，其加工制造显得尤为重要，加强箍的加工好坏直接影响着发动机的性能。然而，航空发动机使用的加强箍是由截面为Z字形沿中心线旋转形成的柱形环形件结构，零件尺寸比较大，其直径均大于400mm，加工难度较大。传统的加工方法是将采用圆形板料在4000KN液压机上通过2次拉伸成型，中间经过热处理软化材料实现，然后用车加工保证零件长度尺寸。采用这种加工方法主要存在以下不足:(I)材料消耗大，单个零件质量为1.23?1.4kg，而单个零件材料消耗为6.9?7.5kg，造成了材料的极大浪费，大大增加了材料使用成本；(2)工装成本高,一个加强箍需要2套拉伸工装，同时工装结构复杂，加工周期长，加工效率及产品合格率较低。
【发明内容】
[0003]为解决上述问题，本发明提供了一种环形件加工方法及其加工装置。从而降低加工成本，缩短加工周期，提高加工效率和产品合格率。
[0004]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0005]一种环形件加工方法，主要包括如下步骤:
[0006](I)下料:一次加工两个零件，其中毛坯形状为矩形，其宽度尺寸为一个零件沿宽度方向全形展开后的尺寸乘以2，并在两端各增加3?1mm的余量，长度尺寸为一个零件展开后长度尺寸的1/2 ；
[0007](2)焊接:将已下料好的两块板料卷焊成直筒形状零件；
[0008](3)喷漆:在如步骤⑵所述的零件表面形成一层保护膜，防止零件与滚轮直接接触，起到保护和润滑作用；
[0009](4)滚压成型:将上滚轮及下滚轮分别安装于二轴滚床上，对步骤(3)中喷漆后的零件进行滚压，在滚压过程中加注润滑油，防止零件压伤，利于零件成型；
[0010](5)热处理:对滚压成型后的零件进行固溶处理，去除零件滚压成型应力；
[0011](6)校正:通过上滚轮及下滚轮对热处理后的零件进行校正，保证零件型面精度及尺寸精度；
[0012](7)激光切割:通过激光切割校正后零件端面多余的材料，保证零件大端直径尺寸；
[0013](8)切开:将焊接成圆环的环形零件沿中间切开即可完成整个环形件的加工。
[0014]所述步骤(2)中的焊接参数如下:电流强度为60A?80A ;氩气流量为正面8?12L/min，反面6?10L/min ;钨极直径为Φ 2.0 ;填料为HGH536。
[0015]所述步骤(5)中热处理加热温度为1150°C ±10°C，保温时间为8?lOmin。
[0016]所述步骤(5)中采用空冷去除零件滚压成型应力。
[0017]为实现上述环形件加工方法，本发明还提供了一种环形件加工装置，该装置包括上滚轮、下滚轮及安装在下滚轮两侧的定位挡块，所述下滚轮上设置有环形凹槽，在上滚轮上设置有与环形凹槽相对应的环形凸起。
[0018]所述上滚轮上位于环形凸起两侧为向上滚轮内侧倾斜的型面A。
[0019]所述下滚轮上位于环形凹槽两侧为向下滚轮外侧倾斜的型面B。
[0020]所述型面A与型面B相互平行。
[0021]所述下滚轮的两侧面与定位挡块之间还设置有调节垫片。
[0022]本发明的有益效果是:
[0023]与现有技术相比，采用本发明所述的加强箍加工装置及其加工方法，具有如下显著优点:
[0024](I)本发明通过滚成型、热处理、校正及切割实现零件的加工，其加工工艺简单，易于操作；
[0025](2)采用本发明所述的加工方法，材料消耗小，零件毛坯展开为矩形，材料消耗仅为2.3?2.6kg，大大降低了材料使用成本；
[0026](3)加工成本低，成型装置为滚轮，结构简单，加工周期短，成型效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为某Z字形环形零件的结构示意图；
[0028]图2为本发明所述的环形件加工装置结构示意图；
[0029]图3为采用本发明所述的环形件加工装置滚压环形零件的结构示意图。
[0030]图中:1-上滚轮，2-下滚轮，3-调整垫片，4-定位挡块，5-环形零件，11-环形凸起，21-环形凹槽。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0032]下面以加工如图1所示的环形零件为例进一步说明本发明的加工方法，该零件截面为Z字形结构,尖点为圆弧转接的阶梯回转零件,零件大端有角度β，零件回转半径在大于200mm,该零件采用本发明所述的方法加工步骤如下:
[0033](I)下料:毛坯形状为矩形，宽度尺寸为一次加工两个零件，两端各增加3?1mm的余量，长度尺寸为一个零件展开后长度尺寸的1/2 ；
[0034](2)焊接:将已下料好的两块板料卷焊成直筒形状零件；焊接参数为:电流强度为60A?80A ;氩气流量为正面8?12L/min，反面6?10L/min ;钨极直径:Φ 2.0，填料名称及规格为HGH536, Φ 1.6?2.0 ;
[0035](3)喷漆:在如步骤(2)所述的零件表面形成一层保护膜，防止零件与滚轮直接接触，起到保护和润滑作用；
[0036](4)滚压成型:将上滚轮I及下滚轮2分别安装于二轴滚床上，对步骤(3)中喷漆后的零件进行滚压，在滚压过程中加注润滑油，防止零件压伤，利于零件成型；在本发明中，上滚轮I和下滚轮2的型面与零件待加工型面相符，S卩，如图1、图2所示，其角度α I与α2的取值比待加工环形零件5的角度β大3°即可。
[0037](5)热处理:对滚压成型后的零件进行固溶处理，去除零件滚压成型应力；
[0038](6)校正:通过上滚轮I及下滚轮2对热处理后的零件进行校正，保证零件型面精度及尺寸精度；加热温度:1150°C ±10°C，保温时间:8?lOmin，采用空冷，去除零件滚压成型应力；
[0039](7)激光切割:通过激光切割校正后零件端面多余的材料，保证零件大端直径尺寸。
[0040](8)切开:将焊接成圆环的环形零件5沿中间切开，保证单个零件高度。
[0041]如图2、图3所示，一种环形件加工装置，包括上滚轮1、下滚轮2及安装在下滚轮2两侧的定位挡块4，所述下滚轮2上设置有环形凹槽21，在上滚轮I上设置有与环形凹槽21相对应的环形凸起11。采用本技术方案，在加工如图1所示的加强箍5时，将该装置安装于二轴滚床上，通过二轴滚床上驱动上滚轮1，上滚轮I上的环形凸起11与下滚轮2上环形凹槽相配合对直筒状零件进行滚压成型，同时上滚轮I和下滚轮2可对滚压成型后的零件进行校正。
[0042]所述上滚轮I上位于环形凸起11两侧为向上滚轮I内侧倾斜的型面A12。
[0043]所述下滚轮2上位于环形凹槽21两侧为向下滚轮2外侧倾斜的型面B22。
[0044]所述型面A12与型面B22相互平行。即如图2中所示，型面A12与水平面的夹角α I等于型面Β22与水平面的夹具α 2。
[0045]所述下滚轮2的两侧面与定位挡块4之间还设置有调节垫片3。通过调节垫片3可以任意调整定位挡块4与下滚轮2之间的距离，以到达不同工况下的定位要求。
【权利要求】
1.一种环形件加工方法，其特征在于:主要包括如下步骤: (1)下料:一次加工两个零件，其中毛坯形状为矩形，其宽度尺寸为一个零件沿宽度方向全形展开后的尺寸乘以2，并在两端各增加3?1mm的余量，长度尺寸为一个零件展开后长度尺寸的1/2 ； (2)焊接:将已下料好的两块板料卷焊成直筒形状零件； (3)喷漆:在如步骤(2)所述的零件表面形成一层保护膜，防止零件与滚轮直接接触，起到保护和润滑作用； (4)滚压成型:将上滚轮(I)及下滚轮(2)分别安装于二轴滚床上，对步骤(3)中喷漆后的零件进行滚压，在滚压过程中加注润滑油； (5)热处理:对滚压成型后的零件进行固溶处理，去除零件滚压成型应力； (6)校正:通过上滚轮(I)及下滚轮(2)对热处理后的零件进行校正； (7)激光切割:通过激光切割校正后零件端面多余的材料； (8)切开:将焊接成圆环的环形零件沿中间切开即可完成整个环形件的加工。
2.根据权利要求1所述的一种加工环形件的方法，其特征在于:所述步骤(2)中的焊接参数如下:电流强度为60A?80A ;氩气流量为正面8?12L/min，反面6?10L/min ;鹤极直径为Φ2.0 ;填料为HGH536。
3.根据权利要求1所述的一种加工环形件的方法，其特征在于:所述步骤(5)中热处理加热温度为1150°C ±10°C，保温时间为8?lOmin。
4.根据权利要求1所述的一种加工环形件的方法，其特征在于:所述步骤(5)中采用空冷去除零件滚压成型应力。
5.一种实现如权利要求1至4中任意一项所述加工方法的环形件加工装置，其特征在于:该装置包括上滚轮(I)、下滚轮(2)及安装在下滚轮(2)两侧的定位挡块(4)，所述下滚轮(2)上设置有环形凹槽(21)，在上滚轮(I)上设置有与环形凹槽(21)相对应的环形凸起(11)。
6.根据权利要求5所述的一种环形件加工装置，其特征在于:所述上滚轮(I)上位于环形凸起(11)两侧为向上滚轮(I)内侧倾斜的型面A(12)。
7.根据权利要求5所述的一种环形件加工装置，其特征在于:所述下滚轮(2)上位于环形凹槽(21)两侧为向下滚轮(2)外侧倾斜的型面B(22)。
8.根据权利要求6所述的一种环形件加工装置，其特征在于:所述型面A(12)与型面B (22)相互平行。
9.根据权利要求6所述的一种环形件加工装置，其特征在于:所述下滚轮(2)的两侧面与定位挡块(4)之间还设置有调节垫片(3)。
【文档编号】B23P15/00GK104259744SQ201410356042
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】李明, 庞胜欣, 涂泉, 李立新, 刘兴红, 顔宝德 申请人:贵州黎阳航空动力有限公司