CN109926796A - 一种tc6钛合金刚轮壳及其加工方法 - Google Patents
一种tc6钛合金刚轮壳及其加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109926796A CN109926796A CN201811655558.8A CN201811655558A CN109926796A CN 109926796 A CN109926796 A CN 109926796A CN 201811655558 A CN201811655558 A CN 201811655558A CN 109926796 A CN109926796 A CN 109926796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear shell
- firm gear
- titanium alloy
- stepped hole
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种TC6钛合金刚轮壳，包括：台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。本发明实施例能够在保证刚轮壳强度及耐热性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。
Description
技术领域
本发明涉及航空航天工业领域，尤其涉及一种TC6钛合金刚轮 壳及其加工方法。
背景技术
航空航天领域中，由于需要克服飞行装置的重力，因此对于安装 于其上的结构件的重量要求极为严格。对于强度要求不高的部件而言， 可以通过铝镁合金有效地替代铁基的合金，从而降低航空航天飞行装 置结构件的重量。但是对于强度要求较高，且对尺寸变形要求严格的 场合，相对较软的铝镁合金不再能够适应要求。此外，除了强度、重 量要求以外，部分航空航天飞行装置上的关键部件还要求能够承受一 定的高温，例如飞机的机翼结构件和航空发动机结构件等部位，需要 承受气流的高速摩擦或者燃烧所带来的热量。
此时，多采用钛基合金替代铁基合金，以保证结构件或连接件的 强度、耐热性能的前提下，使飞行装置整体重量降低。TC6是目前技 术最成熟、应用最广泛的Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si系多元钛合金，该合金是 在Ti-5Al-2.5Cr合金基础上发展起来的一种a+β型热强钛合金，该合 金除具有普通钛合金比强度高、抗腐蚀性好等优点外，还具有很好的 塑性和冲击韧性、良好的耐热性能，使用温度可达450℃，广泛应用 于航空工业上的重要结构件，如机翼叶片和航空发动机盘等。和其他 钛合金相比具有以上优点外，TC6钛合金比钢密度小约40％，而强度 和钢的相当，高推重比让钛合金能够替代强度稍好的钢而用于飞机零 部件中。与铝合金相比，60％左右质量的钛合金即可达到相同的强度。
然而钛合金的加工难度较高限制了其应用场景，尤其对于关键结 构件而言，还需要考虑在成型过程中的熔炼、锻造以及机械加工带来 的内部应力对强度(尤其是疲劳强度)特性的影响。
发明内容
本发明的至少一个目的是提出一种TC6钛合金刚轮壳及其加工 方法，能够在保证刚轮壳强度及耐热性能的前提下，降低其重量，并 使其具有较小的内部应力水平。本发明提供的诸多技术方案中的优选 技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种TC6钛合金刚轮壳，包括：台阶孔，开设于 所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第 一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及凸缘，设置于 所述刚轮壳第二端面的内缘。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述台阶孔为三个，并且所述三个台阶孔相对于所述刚 轮壳的圆心彼此以120°的角度间隔设置。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述至少两个螺纹孔为六个，每两个所述螺纹孔分布于 同一所述台阶孔的两侧，并且分布于同一所述台阶孔的每两个所述螺 纹孔之间相对于所述刚轮壳的圆心以60°的角度间隔设置。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述台阶孔具有至少两种孔径。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述台阶孔为通孔，并且所述台阶孔靠近所述刚轮壳第 一端面处的半径大于所述台阶孔靠近所述刚轮壳第二端面处的半径。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述刚轮壳包括：内凸缘，设置于所述刚轮壳的内表面， 位于所述凸缘与所述刚轮壳的交界区域，并具有指向所述刚轮壳的圆 心的高度。
本发明还提供了一种根据前文所述的TC6钛合金刚轮壳的制造 方法，包括：夹持TC6钛合金圆柱毛坯的外圆周，通过镗孔加工出所 述刚轮壳的内圆周；通过控制镗孔半径，以所述钛合金刚轮壳的内圆 周为基准，镗孔出所述内凸缘以及所述凸缘；以所述刚轮壳的内圆周 为定位及支持，车削所述刚轮壳的外圆周，并使其粗糙度不大于3.2μ m；以120°为夹角，在所述刚轮壳远离所述内凸缘的端面钻出三个所 述台阶孔；以60°为夹角，并以每个所述台阶孔与所述刚轮壳圆心之 间的连线为对称轴，钻出两个螺纹孔；以及对每个所述螺纹孔的孔口 加工倒角。
基于上述技术方案，本发明实施例能够在保证刚轮壳强度及耐热 性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请 的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构 成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所提供的一种TC6钛合金刚轮壳主视角度 结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种TC6钛合金刚轮壳沿图1所 示A-A向的剖视角度结构示意图；
附图标记：1、内圆周，12、内凸缘，2、外圆周，3、凸缘，4、 台阶孔，5、螺纹孔。
具体实施方式
下面可以参照附图以及文字内容理解本发明的内容以及本发明 与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选 实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步 的详细描述。
需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是 多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简 洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替 代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的 多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提 供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术 手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。
本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明 的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造 性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提 供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新 的技术方案。
下面结合附图1～2对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐 述。
如图1～2所示，本发明实施例提供了一种TC6钛合金刚轮壳， 包括：台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔， 开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧； 以及凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述台阶孔为三个，并且所述三个台阶孔相对于所述刚 轮壳的圆心彼此以120°的角度间隔设置。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述至少两个螺纹孔为六个，每两个所述螺纹孔分布于 同一所述台阶孔的两侧，并且分布于同一所述台阶孔的每两个所述螺 纹孔之间相对于所述刚轮壳的圆心以60°的角度间隔设置。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述台阶孔具有至少两种孔径。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述台阶孔为通孔，并且所述台阶孔靠近所述刚轮壳第 一端面处的半径大于所述台阶孔靠近所述刚轮壳第二端面处的半径。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术 方案的优化，所述刚轮壳包括：内凸缘，设置于所述刚轮壳的内表面， 位于所述凸缘与所述刚轮壳的交界区域，并具有指向所述刚轮壳的圆 心的高度。
本发明还提供了一种根据前文所述的TC6钛合金刚轮壳的制造 方法，包括：夹持TC6钛合金圆柱毛坯的外圆周，通过镗孔加工出所 述刚轮壳的内圆周；通过控制镗孔半径，以所述钛合金刚轮壳的内圆 周为基准，镗孔出所述内凸缘以及所述凸缘；以所述刚轮壳的内圆周 为定位及支持，车削所述刚轮壳的外圆周，并使其粗糙度不大于3.2μ m；以120°为夹角，在所述刚轮壳远离所述内凸缘的端面钻出三个所 述台阶孔；以60°为夹角，并以每个所述台阶孔与所述刚轮壳圆心之 间的连线为对称轴，钻出两个螺纹孔；以及对每个所述螺纹孔的孔口 加工倒角。
基于上述技术方案，本发明实施例能够在保证刚轮壳强度及耐热 性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。
具体而言，为实现所述刚轮壳与其他部件间的连接关系，在所述 刚轮壳的第一端面开设多个台阶孔，所述台阶孔为通孔，可通过螺栓 与不贴合于所述刚轮壳的部件进行固定连接。并且在每个所述台阶孔 的两侧，都配合以一对螺纹孔，用以使所述刚轮壳与贴合于所述第一 端面的部件通过螺钉连接。
在其基础上，所述台阶孔具有较大半径的区域可以用来容纳螺 母，以使所述螺栓螺母的组合不超过所述刚轮壳的第一端面，从而使 通过所述螺纹孔连接的部件与所述刚轮壳之间的贴合更加紧密。
此外，为了使所述刚轮壳的第二端面与其他部件之间的连接更加 紧密，所述刚轮壳通过所述凸缘与所述内凸缘，进一步对第二端面形 成沿所述刚轮壳径向及轴向方向的限位。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了 数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的 技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术 效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以 本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列 举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本 领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述 上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结 构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定 连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定 连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构 (例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体 成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置 关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的 状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分 组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
在本发明的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外” 等，那么上述术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位 置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的设备、机构、部件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构 造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而 非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属 领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进 行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案 的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (7)
1.一种TC6钛合金刚轮壳，其特征在于，包括：
台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；
至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及
凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。
2.根据权利要求1所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述台阶孔为三个，并且所述三个台阶孔相对于所述刚轮壳的圆心彼此以120°的角度间隔设置。
3.根据权利要求2所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述至少两个螺纹孔为六个，每两个所述螺纹孔分布于同一所述台阶孔的两侧，并且分布于同一所述台阶孔的每两个所述螺纹孔之间相对于所述刚轮壳的圆心以60°的角度间隔设置。
4.根据权利要求1所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述台阶孔具有至少两种孔径。
5.根据权利要求4所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述台阶孔为通孔，并且所述台阶孔靠近所述刚轮壳第一端面处的半径大于所述台阶孔靠近所述刚轮壳第二端面处的半径。
6.根据权利要求1所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述刚轮壳包括：
内凸缘，设置于所述刚轮壳的内表面，位于所述凸缘与所述刚轮壳的交界区域，并具有指向所述刚轮壳的圆心的高度。
7.一种根据权利要求1～6所述的TC6钛合金刚轮壳的制造方法，其特征在于，包括：
夹持TC6钛合金圆柱毛坯的外圆周，通过镗孔加工出所述刚轮壳的内圆周；
通过控制镗孔半径，以所述钛合金刚轮壳的内圆周为基准，镗孔出所述内凸缘以及所述凸缘；
以所述刚轮壳的内圆周为定位及支持，车削所述刚轮壳的外圆周，并使其粗糙度不大于3.2μm；
以120°为夹角，在所述刚轮壳远离所述内凸缘的端面钻出三个所述台阶孔；
以60°为夹角，并以每个所述台阶孔与所述刚轮壳圆心之间的连线为对称轴，钻出两个螺纹孔；
对每个所述螺纹孔的孔口加工倒角。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811655558.8A CN109926796A (zh) | 2018-12-31 | 2018-12-31 | 一种tc6钛合金刚轮壳及其加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811655558.8A CN109926796A (zh) | 2018-12-31 | 2018-12-31 | 一种tc6钛合金刚轮壳及其加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109926796A true CN109926796A (zh) | 2019-06-25 |
Family
ID=66985052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811655558.8A Pending CN109926796A (zh) | 2018-12-31 | 2018-12-31 | 一种tc6钛合金刚轮壳及其加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109926796A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1230058A (en) * | 1984-06-08 | 1987-12-08 | George S. Hoppin, Iii | Dual alloy cooled turbine wheel and method of manufacture |
| CN101633091A (zh) * | 2008-07-21 | 2010-01-27 | 鞠小平 | 差速器壳总成的加工方法 |
| CN102922227A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-02-13 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种钛合金斜面台阶孔的加工方法 |
| CN103639674A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 鞠小平 | 减速机用内齿圈的加工方法 |
| CN103737266A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 贵州遵义驰宇精密机电制造有限公司 | 一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法 |
| CN104245355A (zh) * | 2012-04-06 | 2014-12-24 | 日进全球株式会社 | 用于联接车轮轴承的结构和方法 |
| CN106961181A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-07-18 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 一种中空礼帽型刚轮输出谐波减速器的中空一体电机 |
| CN207796025U (zh) * | 2017-11-01 | 2018-08-31 | 阳江市威特动力有限公司 | 一种机器人高精密谐波减速器刚轮 |
| CN209503399U (zh) * | 2018-12-31 | 2019-10-18 | 陕西航宇有色金属加工有限公司 | 一种tc6钛合金刚轮壳 |
-
2018
- 2018-12-31 CN CN201811655558.8A patent/CN109926796A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1230058A (en) * | 1984-06-08 | 1987-12-08 | George S. Hoppin, Iii | Dual alloy cooled turbine wheel and method of manufacture |
| CN101633091A (zh) * | 2008-07-21 | 2010-01-27 | 鞠小平 | 差速器壳总成的加工方法 |
| CN104245355A (zh) * | 2012-04-06 | 2014-12-24 | 日进全球株式会社 | 用于联接车轮轴承的结构和方法 |
| CN102922227A (zh) * | 2012-08-28 | 2013-02-13 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种钛合金斜面台阶孔的加工方法 |
| CN103639674A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-19 | 鞠小平 | 减速机用内齿圈的加工方法 |
| CN103737266A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 贵州遵义驰宇精密机电制造有限公司 | 一种航空涡扇发动机后轴颈的加工方法 |
| CN106961181A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-07-18 | 中国电子科技集团公司第二十研究所 | 一种中空礼帽型刚轮输出谐波减速器的中空一体电机 |
| CN207796025U (zh) * | 2017-11-01 | 2018-08-31 | 阳江市威特动力有限公司 | 一种机器人高精密谐波减速器刚轮 |
| CN209503399U (zh) * | 2018-12-31 | 2019-10-18 | 陕西航宇有色金属加工有限公司 | 一种tc6钛合金刚轮壳 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4815939A (en) | Twisted hollow airfoil with non-twisted internal support ribs | |
| EP3378735B1 (en) | Axle assembly with tapered kingpin interface | |
| CN209503399U (zh) | 一种tc6钛合金刚轮壳 | |
| CN106164504B (zh) | 紧固部件以及紧固部件用棒状部件 | |
| CN109926796A (zh) | 一种tc6钛合金刚轮壳及其加工方法 | |
| US20130252013A1 (en) | Method of manufacturing a tubular mechanical link rod and link rod obtained using such a method | |
| US9434441B1 (en) | Motorcycle frame head stock | |
| US20140042722A1 (en) | Axle Assembly | |
| EP2927023B1 (en) | Support casing for a differential gear of an axle and track rod assembly | |
| US4135766A (en) | High performance axle assembly | |
| CN105033587B (zh) | 一种外圆分布多条螺旋槽的半壳加工方法 | |
| EP2874766B1 (en) | Flow forming method for manufacturing a tie shaft for gas turbine engine | |
| US20170363132A1 (en) | Barrel nut with stress reduction features | |
| CN209488304U (zh) | 一种tc4钛合金电机外壳 | |
| CN214742851U (zh) | 一种焊接齿轮轴结构 | |
| Mokritskii et al. | Composite hard-alloy end mills | |
| CN111015079B (zh) | 叉形接头的加工方法 | |
| CN109663832A (zh) | 一种tc11钛合金炮管的加工方法 | |
| CN207725568U (zh) | 一种齿圈与塔形筒体的装配结构及变速链轮 | |
| DE19915633A1 (de) | Schwenklager | |
| Babu et al. | Process parameter optimization for producing AA7075/WC composites by friction stir welding | |
| CN208221331U (zh) | 一种单旋翼无人机的主旋翼轴 | |
| CN110160409A (zh) | 一种异形截面弹体对接结构 | |
| CN116222321A (zh) | 一种六爪型锻造镁合金舵支架及制备工艺方法 | |
| US20180029414A1 (en) | Axle beam with variable wall thickness and variable cross-sectional shape and method of making same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20231101 Address after: No.129 Jinye Road, Yanta District, Xi'an City, Shaanxi Province Applicant after: AVIC XI'AN FLIGHT AUTOMATIC CONTROL Research Institute Address before: 721013 Baoti Road (within the courtyard of Jinti Company), Weibin District, Baoji City, Shaanxi Province Applicant before: SHAANXI HANGYU NONFERROUS METAL PROCESSING Co.,Ltd. |