CN104002104A - 一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法，该方法包括备料→探伤→普车→磨→数铣→数车→钳工→制标→线切割→抛光→中检→热处理→终检入库。该方法采用整体加工，再通过线切割分成两个单件，能有效保证两个对应单体的尺寸、形态的匹配，能大幅提升成品的合格率；且采用多次钳工去毛刺、车工和铣工，能有效提高成品零件的表面精度和外观；同时，采用三次探伤检测，能有效避免瑕疵品的出现，提高合格率；此外，采用多步骤的热处理工艺，保证零件强度。

Description

一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及航空制造技术领域，尤其是一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法。
背景技术
高温高压管路连接环是某航空器环控系统中的一种快卸装置，其主要用于航空器环控系统的发动机引气及空气调节器的管路连接，它分为左环和右环两个单件。该部位工作环境较为恶劣，一旦连接环出现故障，会直接影响发动机引气及空气调节器的工作性能，飞行安全存在较大隐患，所以该环控系统的高温高压管路连接环既要满足恶劣环境下的正常工作，又要满足安装维修的方便快捷，所以目前连接环一般采用GH2132高温合金材料制造，GH2132高温合金是一种很难加工的金属材料。需要将GH2132高温合金加工呈如图1、2所示的两个左右连接环时，一般是单体分别加工，但使用时是成对使用，即单体制造加工的连接环在拼接使用时会出现个体误差，难以保证相互间的尺寸协调；且加工过程非常困难，尤其是内槽的加工，往往存在制造成本高、加工周期长、尺寸与形状一致性差的问题，导致成品合格率只有40-50％左右，废品和次品很多，只能报重新加工，导致成本的大幅升高和人工劳动强度的增大。
发明内容
本发明旨在提供一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法，以解决现有技术中所存在的制造成本高、加工周期长、尺寸与形状难协调、合格率低的问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法，该方法包括以下步骤：
(a)备料：用GH2132高温合金锻造出模锻件，模锻件包括一个环形圈和两个支耳，支耳对称设置在环形圈两端，环形圈内径和外径分别为90mm和118mm，厚度为16mm；
(b)探伤：采用荧光探伤设备或超声波探伤设备对模锻件进行探伤检测，去除瑕疵件；
(c)普车：将模锻件放入车床加工前后两个端面，使其厚度为14.5mm，并加工内孔至内孔半径为46mm；
(d)磨：用平面磨床磨普车后的模锻件的前后两个端面，使其厚度至13.6±0.2mm，得到粗件；
(e)数铣：将去毛刺的粗件放入数控铣床，铣环形圈厚度、外径及内孔，使其厚度至11mm，内径至47.5mm，外径至56mm；支耳厚度为14.6mm；
(f)数车：将数铣后的粗件去毛刺，然后放入数控车床，装配上工装夹具车内孔及环形圈的内环槽，内环槽为倒梯形，内径至48mm，外径至55.5mm；
(g)钳工：修接支耳与环形圈的相接位置并加工支耳外侧的圆弧缺口，保证该圆弧缺口的内径为15mm；
(h)制标：在粗件上打上零件编号，编号有两个且分别对称打在左右粗件两侧；
(i)线切割：切割出支耳内槽，内槽深度13mm，宽度8mm，并切割掉余量块，将粗件切割成两个单件并分别留抛光余量0.1mm；
(j)抛光：用抛光机抛光单件表面，使其表面粗糙度达1.6；
(k)中检：超声波渗透检测，并测量内环槽尺寸；
(l)热处理：去除加工应力，减小变形量；
(m)终检入库：热处理完成后冷却至室温，再次检测单件的尺寸、晶向并入库封存。
所述步骤(f)中加工的内环槽小端宽度为4.2mm，大端宽度为7.5mm。
所述步骤(l)包括900-1250℃的固溶处理、1000-1500℃的中间处理和700-950℃的时效处理。
所述步骤(f)中加工的内环槽大端设有20°的倒角，小端设有r＝1mm的倒角。
所述步骤(i)中切割掉的余量块宽度为13mm。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的航空器用高温高压管路连接环的加工方法，其采用整体加工，再通过线切割分成两个单件，能有效保证两个对应单体的尺寸、形态的匹配，能大幅提升成品的合格率；且采用多次钳工去毛刺、车工和铣工，能有效提高成品零件的表面精度和外观；同时，采用三次探伤检测，能有效避免瑕疵品的出现，提高合格率；此外，采用多步骤的热处理工艺，保证零件强度。
附图说明
图1、图2是现有技术加工的连接环结构图；
图3是本发明的加工示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是图4的B-B剖视图；
图中：1-环形圈，2-支耳，3-余量块，4-内环槽，5-内槽，6-弧形缺口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
实施例：采用GH2132高温合金加工时，连接环的外直径φ111mm，内直径φ96mm。加工时，先用GH2132高温合金锻造出一个模锻件，模锻件包括一个环形圈1和两个支耳2，支耳2对称设置在环形圈1两端，环形圈1内径和外径分别为90mm和118mm，厚度为16mm；采用荧光探伤设备或超声波探伤设备对模锻件进行探伤检测，去除瑕疵件得到如图3所示的结构件；将模锻件放入车床加工前后两个端面，使其厚度为14.5mm，并加工内孔至内孔半径为46mm；用平面磨床磨普车后的模锻件的前后两个端面，使其厚度至13.8mm，得到粗件；将去毛刺的粗件放入数控铣床，铣环形圈1厚度、外径及内孔，使其厚度至11mm，内径至47.5mm，外径至56mm；支耳2厚度为14.6mm；将数铣后的粗件去毛刺，然后放入数控车床，装配上工装夹具车内孔及环形圈1的内环槽4，内环槽4为倒梯形，如图4、5所示，内环槽4小端宽度为4.2mm，大端宽度为7.5mm，且大端设有20°的倒角，小端设有r＝1mm的倒角，环形圈1的内径至48mm，外径至55.5mm；修接支耳2与环形圈1的相接位置并加工支耳外侧的圆弧缺口6，保证该圆弧缺口6的内径为15mm；在粗件上打上零件编号，编号有两个且分别对称打在左右粗件两侧；切割出支耳的内槽5，内槽深度13mm，宽度8mm，并切割掉宽度为13mm的余量块3，将粗件切割成两个单件并分别留抛光余量0.1mm；用抛光机抛光单件表面，使其表面粗糙度达1.6；超声波渗透检测，并测量内环槽尺寸；热处理去除加工应力，减小变形量，热处理包括900-1250℃的固溶处理、1000-1500℃的中间处理和700-950℃的时效处理；热处理完成后冷却至室温，再次检测单件的尺寸、晶向并入库封存。

Claims (5)

1.一种航空器用高温高压管路连接环的加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(a)备料：用GH2132高温合金锻造出模锻件，模锻件包括一个环形圈(1)和两个支耳(2)，支耳(2)对称设置在环形圈(1)两端，环形圈(1)内径和外径分别为90mm和118mm，厚度为16mm；
(b)探伤：采用荧光探伤设备或超声波探伤设备对模锻件进行探伤检测，去除瑕疵件；
(c)普车：将模锻件放入车床加工前后两个端面，使其厚度为14.5mm，并加工内孔至内孔半径为46mm；
(d)磨：用平面磨床磨普车后的模锻件的前后两个端面，使其厚度至13.6±0.2mm，得到粗件；
(e)数铣：将去毛刺的粗件放入数控铣床，铣环形圈(1)厚度、外径及内孔，使其厚度至11mm，内径至47.5mm，外径至56mm；支耳(2)厚度为14.6mm；
(f)数车：将数铣后的粗件去毛刺，然后放入数控车床，装配上工装夹具车内孔及环形圈(1)的内环槽(4)，内环槽(4)为倒梯形，内径至48mm，外径至55.5mm；
(g)钳工：修接支耳(2)与环形圈(1)的相接位置并加工支耳外侧的圆弧缺口(6)，保证该圆弧缺口(6)的内径为15mm；
(h)制标：在粗件上打上零件编号，编号有两个且分别对称打在左右粗件两侧；
(i)线切割：切割出支耳的内槽(5)，内槽深度13mm，宽度8mm，并切割掉余量块(3)，将粗件切割成两个单件并分别留抛光余量0.1mm；
(j)抛光：用抛光机抛光单件表面，使其表面粗糙度达1.6；
(k)中检：超声波渗透检测，并测量内环槽尺寸；
(l)热处理：去除加工应力，减小变形量；
(m)终检入库：热处理完成后冷却至室温，再次检测单件的尺寸、晶向并入库封存。
2.根据权利要求1所述的航空器用高温高压管路连接环的加工方法，其特征在于：所述步骤(f)中加工的内环槽(4)小端宽度为4.2mm，大端宽度为7.5mm。
3.根据权利要求1所述的航空器用高温高压管路连接环的加工方法，其特征在于：所述步骤(l)包括900-1250℃的固溶处理、1000-1500℃的中间处理和700-950℃的时效处理。
4.根据权利要求1所述的航空器用高温高压管路连接环的加工方法，其特征在于：所述步骤(f)中加工的内环槽(4)大端设有20°的倒角，小端设有r＝1mm的倒角。
5.根据权利要求1所述的航空器用高温高压管路连接环的加工方法，其特征在于：所述步骤(i)中切割掉的余量块(3)宽度为13mm。
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