CN102837159A - 一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管零件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管的方法。本发的技术方案是以壁厚为0.6±0.03mm的0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管为管料，去除毛刺，向管料中灌入松香或砂子，将其置于辊弯成型模具中辊弯成型，去除辊弯成型后的管料中的松香或砂子，将其置于校形模具中校正2-4h，切除端口，管料经荧光检查后在真空条件下于1030-1050℃进行热处理10-30min，然后再次在校形模具中校正2-4h，校正后经切端、荧光检查，获得联动环导管零件。本发明的技术方案完全克服了沉淀硬化型马氏体不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管存在的塑性低，加工难度大的问题，生产加工出了满足航空发动机用的联动环导管零件。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管零件的方法。
背景技术
目前国内航空发动机的联动环导管多是采用钛合金环形锻件制造的，其存在的主要问题一是使发动机增重非常明显，二是钛合金的比强度低。而沉淀硬化型马氏体不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5％~20%的铁素体组织，这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体，再通过时效析出硬化达到所需要的高强度，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中，因此，采用沉淀硬化型马氏体不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管制造航空发动机用联动环导管零件，是更好的技术方案。
但是，航空发动机的联动环导管是形状弯曲的薄壁管零件，其尺寸精度要求高，制造难度非常大，而沉淀硬化型马氏体不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管的深冷加工性能又较差，传统的管材弯曲成型工艺是将管材填充砂子后直接弯曲，这种方法对于强度较低的普通奥氏体管材如1Cr18Ni9Ti（退火态抗拉强度Rm在600MPa左右，延伸率A达50%左右）等而言，能满足需求，但是对于0Cr17Ni4Cu4Nb这样具有强度高和塑性低（退火态Rm在1000MPa左右，延伸率A只有10%左右）的材料，传统的加工成型工艺无法保证零件成型。因此，如何将沉淀硬化型马氏体不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工成联动环导管，是亟待克服的技术难题，在技术领域内尚属空白。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管零件的方法，目的是得到强度更高，性能更好的航空发动机用的联动环导管零件。
实现本发明目的的技术方案是：
以壁厚为0.6±0.03mm的0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管为管料，去除管料表面的毛刺，向管料中灌入松香或砂子，将其置于辊弯成型模具中，摇动辊弯成型模具的摇臂转动一周，使管料在辊弯成型模具中辊弯成型；
去除辊弯成型后的管料中的松香或砂子，将其置于校形模具中校正2-4h，切除校正后的管料的端口，管料经荧光检查后在真空条件下于1030~1050℃进行热处理10~30min，然后再次在校形模具中校正2-4h，校正后经切端、荧光检查，获得联动环导管零件。
其中，所述的辊弯成型模具包括一个圆形底座，在圆形底座上方沿径向装配有一个摇臂，摇臂的一端与圆形底座通过位于圆形底座中心的螺栓相连，另一端装配有辊轮。
所述的校形模具包括一个与待校正管料弯曲方向一致的环形底座，在环形底座上设置有两条校正槽，校正槽通过固定销固定在环形底座上。
本发明的特点和有益效果是：
联动环导管虽然结构相对简单，但是由于0Cr17Ni4Cu4Nb材料强度高，变形抗力大，易出现裂纹，尺寸要求高，因此需要设计特定的辊弯成型模具和校形模具，并且在辊弯时管内灌松香或砂子，以保证零件尺寸和变形要求。
本发明的技术方案完全克服了沉淀硬化型马氏体不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管存在的塑性低，加工难度大的问题，生产加工出了满足航空发动机用的联动环导管零件，提高了零件的成型合格率，并通过使用模具使生产工艺简单化，节省工序，提高生产效率，具有显著地经济效益。
附图说明
图1是本发明所使用的薄壁方管的横截面示意图；
图2是本发明的辊弯成型模具的主视图；
图3是本发明的辊弯成型模具的局部结构示意图；
图4是本发明的校形模具的结构示意图；
图5是本发明得到的联动环形导管的结构示意图；
其中，1：圆形底座；2：摇臂；3：辊轮；4：螺栓；5：环形底座；6：校正槽；7：固定销。
具体实施方式
本发明的辊弯成型模具如图2和图3所示，包括一个圆形底座1，在圆形底座1上方沿径向装配有一个摇臂2，摇臂2的一端与圆形底座1通过位于圆形底座1中心的螺栓4相连，另一端装配有辊轮3。
所述的校形模具包括一个与待校正管料弯曲方向一致的环形底座5，在环形底座5上设置有两条校正槽6，校正槽6通过固定销7固定在环形底座5上。
实施例1
以图1所示的壁厚为0.57mm的0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管为管料，去除管料表面的毛刺，向管料中灌入松香，将其置于如图2和图3所示的辊弯成型模具中，沿圆周方向摇动辊弯成型模具的摇臂1转动一周，使管料在辊弯成型模具中辊弯成型，去除成型后的管料中的松香，将其置于如图4所示的校形模具中校正2h，切除校正后的管料的端口，经荧光检查后在真空条件下于1030℃进行热处理30min，然后再次在校形模具中校正2h，校正后经切端、荧光检查，获得联动环导管零件，如图5所示。
实施例2
以图1所示的壁厚为0.6mm的0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管为管料，去除管料表面的毛刺，向管料中灌入砂子，将其置于如图2和图3所示的辊弯成型模具中，沿圆周方向摇动辊弯成型模具的摇臂1转动一周，使管料在辊弯成型模具中辊弯成型，去除成型后的管料中的砂子，将其置于如图4所示的校形模具中校正3h，切除校正后的管料的端口，经荧光检查后在真空条件下于1040℃进行热处理20min，然后再次在校形模具中校正3h，校正后经切端、荧光检查，获得联动环导管零件，如图5所示。
实施例3
以图1所示的壁厚为0.63mm的0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管为管料，去除管料表面的毛刺，向管料中灌入松香，将其置于如图2和图3所示的辊弯成型模具中，沿圆周方向摇动辊弯成型模具的摇臂1转动一周，使管料在辊弯成型模具中辊弯成型，去除成型后的管料中的松香，将其置于如图4所示的校形模具中校正3h，切除校正后的管料的端口，经荧光检查后在真空条件下于1050℃进行热处理10min，然后再次在校形模具中校正3h，校正后经切端、荧光检查，获得联动环导管零件，如图5所示。
Claims (3)
1.一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管零件的方法,其特征在于按照以下步骤进行:
以壁厚为0.6±0.03mm的0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管为管料，去除管料表面的毛刺，向管料中灌入松香或砂子，将其置于辊弯成型模具中，摇动辊弯成型模具的摇臂转动一周，使管料在辊弯成型模具中辊弯成型；
去除辊弯成型后的管料中的松香或砂子，将其置于校形模具中校正2-4h，切除校正后的管料的端口，管料经荧光检查后在真空条件下于1030~1050℃进行热处理10~30min，然后再次在校形模具中校正2-4h，校正后经切端、荧光检查，获得联动环导管零件。
2.根据权利要求1所述的一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管零件的方法,其特征在于所述的辊弯成型模具包括一个圆形底座，在圆形底座上方沿径向装配有一个摇臂，摇臂的一端与圆形底座通过位于圆形底座中心的螺栓相连，另一端装配有辊轮。
3.根据权利要求1所述的一种采用0Cr17Ni4Cu4Nb薄壁方管加工制造联动环导管零件的方法,其特征在于所述的校形模具包括一个与待校正管料弯曲方向一致的环形底座，在环形底座上设置有两条校正槽，校正槽通过固定销固定在环形底座上。
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