CN109175105A - 一种环形零件的校形工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形零件的校形工装，包括能够进行拆卸的环形夹具，其中，环形夹具的内壁为圆环形结构，且环形夹具的内壁沿周向设置有第一弧形缺口及第二弧形缺口，其中，第一弧形缺口正对第二弧形缺口，且第一弧形缺口与第二弧形缺口相分离，该工装能够实现环形零件的校形，并且操作简单，校形效果较好。

Description

一种环形零件的校形工装

技术领域

本发明涉及一种校形工装，具体涉及一种环形零件的校形工装。

背景技术

很多航空发动机高温合金环类零部件加工过程中因焊接、热处理等原因会发生变形，外圆跳动无法满足加工要求。目前，大多数变形零件为椭圆形结构，且都是使用热校形，通过设计不锈钢工装(成本考虑)，利用工装和零件热膨胀系数不同的特点，加热状态下工装在零件内圆膨胀，达到校圆零件的效果。然而现有工装在对环形零件进行校形时存在以下问题，1)由工装材料热膨胀系数大于零件热膨胀系数，零件外圆尺寸大于夹具内圆尺寸，零件不能放入工装中；2)零件加热过程中膨胀后零件材料无处放置；3)完成校形后零件取出较为麻烦，因此导致环形零件校形较为繁琐，并且校形的效果较差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种环形零件的校形工装，该工装能够实现环形零件的校形，并且操作简单，校形效果较好。

为达到上述目的，本发明所述的环形零件的校形工装包括能够进行拆卸的环形夹具，其中，环形夹具的内壁为圆环形结构，且环形夹具的内壁沿周向设置有第一弧形缺口及第二弧形缺口，其中，第一弧形缺口正对第二弧形缺口，且第一弧形缺口与第二弧形缺口相分离。

环形夹具包括左半工装及右半工装，其中，左半工装与右半工装相扣合以形成环形夹具，且第一弧形缺口的一侧位于左半工装一端的内壁上，第一弧形缺口的另一侧位于右半工装一端的内壁上，第二弧形缺口的一侧位于左半工装另一端的内壁上，第二弧形缺口的另一侧位于右半工装另一侧的内壁上。

环形夹具的厚度为30mm。

左半工装与右半工装通过固定件相连接。

固定件包括螺栓及螺母，左半工装与右半工装通过螺栓及螺母相连接。

第一弧形缺口对应的圆心角均为105°。

左半工装端部的外壁上设置有第一固定板。

右半工装端部的外壁上设置有第二固定板。

螺栓穿过第一固定板、第二固定板及螺母将左半工装与右半工装相连接。

第二弧形缺口对应的圆心角均为105°。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的环形零件的校形工装包括能够进行拆卸的环形夹具，在实际操作时，可以将环形夹具拆开，然后再将环形零件放置于拆开后的环形夹具中，随时调整压紧环形零件的压紧力，直至环形零件与环形夹具配合到位，再将环形夹具组合固定，从而有效的解决零件外圆尺寸大于夹具内圆尺寸，零件不能放入的问题。校形结束后，可将环形夹具拆开，再将环形零件取出，操作方便、简单。另外，环形夹具的内壁沿周向设置有第一弧形缺口及第二弧形缺口，零件加热过程中膨胀后的材料可以膨胀伸展到第一弧形缺口与第二弧形缺口中，以提高零件校形的效果，结构简单，操作方便，实用性极强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为左半工装、2为右半工装、3为第一弧形缺口、4为第二弧形缺口、5为螺栓、6为螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明所述的环形零件的校形工装包括能够进行拆卸的环形夹具，其中，环形夹具的内壁为圆环形结构，且环形夹具的内壁沿周向设置有第一弧形缺口3及第二弧形缺口4，其中，第一弧形缺口3正对第二弧形缺口4，且第一弧形缺口3与第二弧形缺口4相分离，环形夹具的厚度为30mm。

环形夹具包括左半工装1及右半工装2，其中，左半工装1与右半工装2相扣合以形成环形夹具，且第一弧形缺口3的一侧位于左半工装1一端的内壁上，第一弧形缺口3的另一侧位于右半工装2一端的内壁上，第二弧形缺口4的一侧位于左半工装1另一端的内壁上，第二弧形缺口4的另一侧位于右半工装2另一侧的内壁上。其中，左半工装1与右半工装2通过螺栓5及螺母6相连接；第一弧形缺口3及第二弧形缺口4对应的圆心角均为105°；左半工装1端部的外壁上设置有第一固定板，右半工装2端部的外壁上设置有第二固定板，螺栓5穿过第一固定板、第二固定板及螺母6将左半工装1与右半工装2相连接。

本发明的具体操作过程为：

将环形夹具拆分为左半工装1及右半工装2，再将待校形零件夹持于左半工装1与右半工装2之间，其中，待校形零件的短轴正对第一弧形缺口3及第二弧形缺口4，然后将螺栓5穿过第一固定板及第二固定板，并将螺母6拧紧箍紧零件至过裕，即零件原来的长轴箍成短轴，零件原来的短轴随之会变长，因为有第一弧形缺口3及第二弧形缺口4，这种变化更容易实现，且不会导致零件扭曲。工装与零件装配成功后送热处理进行热校形，热处理结束后，松开螺栓5及螺母6，将环形夹具拆开，再将零件取出，完成零件的校形。

基于蜂窝环的结构特点以及变形状况，综合分析后认为零件变形应为应力变形，决定采用热校形来去除应力校正零件变形，减小零件的椭圆，若工装采用与零件相同的材料，由于线膨胀系数相同，则基本不考虑温度升高对零件的影响，但GH4169材料成本较昂贵，材料采用1Cr18Ni9Ti。由于零件内环有蜂窝，与常规校形夹具不同，只能针对零件外圆进行校形，即通过将零件用校形工装内圆箍住，加热至一定温度，并保温一定的校形时间，来达到校圆零件的目的，校形工装的工作面直径计算公式如下：

φB×θ_B×T+φB+N＝φA×θ_A×T+φA

其中，校形过程中校形工装的工作面直径为φB，被零件箍紧部位外圆直径为φA，零件线膨胀系数为θ_A，夹具材料线膨胀系数为θ_B，真空消除应力校形温度为T，保温时紧度为N。

Claims (10)

1.一种环形零件的校形工装，其特征在于，包括能够进行拆卸的环形夹具，其中，环形夹具的内壁为圆环形结构，且环形夹具的内壁沿周向设置有第一弧形缺口(3)及第二弧形缺口(4)，其中，第一弧形缺口(3)正对第二弧形缺口(4)，且第一弧形缺口(3)与第二弧形缺口(4)相分离。

2.根据权利要求1所述的环形零件的校形工装，其特征在于，环形夹具包括左半工装(1)及右半工装(2)，其中，左半工装(1)与右半工装(2)相扣合以形成环形夹具，且第一弧形缺口(3)的一侧位于左半工装(1)一端的内壁上，第一弧形缺口(3)的另一侧位于右半工装(2)一端的内壁上，第二弧形缺口(4)的一侧位于左半工装(1)另一端的内壁上，第二弧形缺口(4)的另一侧位于右半工装(2)另一侧的内壁上。

3.根据权利要求1所述的环形零件的校形工装，其特征在于，环形夹具的厚度为30mm。

4.根据权利要求2所述的环形零件的校形工装，其特征在于，左半工装(1)与右半工装(2)通过固定件相连接。

5.根据权利要求4所述的环形零件的校形工装，其特征在于，固定件包括螺栓(5)及螺母(6)，左半工装(1)与右半工装(2)通过螺栓(5)及螺母(6)相连接。

6.根据权利要求2所述的环形零件的校形工装，其特征在于，第一弧形缺口(3)对应的圆心角均为105°。

7.根据权利要求2所述的环形零件的校形工装，其特征在于，第二弧形缺口(4)对应的圆心角均为105°。

8.根据权利要求5所述的环形零件的校形工装，其特征在于，左半工装(1)端部的外壁上设置有第一固定板。

9.根据权利要求6所述的环形零件的校形工装，其特征在于，右半工装(2)端部的外壁上设置有第二固定板。

10.根据权利要求7所述的环形零件的校形工装，其特征在于，螺栓(5)穿过第一固定板、第二固定板及螺母(6)将左半工装(1)与右半工装(2)相连接。