CN113894512A - 一种发动机弓形架组件的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种发动机弓形架组件的加工方法，本发明根据弓形架组件结构和工艺要求，先使用电阻点焊工艺将大几字形弓形架与小几字形弓形架连接起来，然后进行翻边弯折，再通过电阻缝焊将大弓形架与小弓形架轴向搭接处连接固定，最后通过铆接将左右侧板连接在大几字形弓形架两侧面。通过本发明的实施，提出了装配焊接、铆接发动机弓形架组件的工艺方案，保证了零件加工质量，零件变形小，避免重复进行焊接修补导致零件变形等次生问题，同时固化加工技术方案，为相似零组件的研制提供技术经验借鉴，有效推进该型零组件研制的进度，此外，该工艺方法焊接、铆接过程稳定，一次合格率高，避免了大量的手工校正工作，大大提高加工效率，节约大量人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机弓形架组件的加工方法。
背景技术
如图1、2所示，是某型航空发动机弓形架组件示意简图，属于典型的多层薄壁钣金焊接及异种材料铆接组件。其主要用于发动机某机匣部件与隔热屏之间的稳固链接，减小零部件之间的磨损和损伤，提高发动机机匣筒体的使用性能和运行寿命。
该类型弓形架组件主要涉及到电阻焊接和铆接工艺，该型弓形架组件主要通过两个几字形钣金成形零件通过电阻电焊连接，再对搭接配合处进行电阻缝焊，保证总长，然后再在弓形架两侧面通过铆接实现与L型钣金零件连接。由于焊缝要求为II级标准，焊接难度大，主要体现在电阻焊熔核缩孔数量多直径大，薄壁钣金焊接一次合格率低，电阻焊补焊难度大，且补焊后经常出现变形大，校正困难，长期出现加工效合格率低，加工效率低；钣金零件焊接后在轴向保证间隙尺寸变化大，校正工作量极大；铆接L型钣金件容易出现铆偏、干涉等情况，导致铆接装配稳定性较差，铆接后组件两处L型端面不齐平，易导致后续装配故障，影响发动机装配的可靠性。
由于该型发动机弓形架组件目前尚无成熟加工工艺，装配焊接加工一致性差，合格率低，经常导致在下一级组件产生装配干涉或装配偏斜，返工返修情况多，现场加工反馈该件的状态影响某型发动机的研制进度。因此，急需开发一套加工工艺，打通该型弓形架组件的加工工艺路线，保障产品研制进程。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机弓形架组件的加工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种发动机弓形架组件的加工方法，包括以下步骤：
步骤一，将小几字形弓形架端头部分搭接在大几字形弓形架一端，并搭接处进行电阻点焊连接固定；步骤二，将小几字形弓形架沿着搭接部分向下弯折，保证弯折后，小几字形弓形架和大几字形弓形架背面贴合；步骤三，在大几字形弓形架和小几字形弓形架搭接处沿凹槽轴向进行电阻缝焊连接固定；步骤四，对电阻点焊和缝焊焊缝进行相同直径电极的碾压；步骤五，焊接完后，对弓形架组件两侧缝隙处进行校正，并且塞入等厚垫片，再连同垫片一起进行热处理；步骤六，在大几字形弓形架两侧面加工若干个铆接底孔，大几字形弓形架每一单侧的底孔数量为单数，其中间位置的孔为与铆钉大小相适应的圆孔，其余为椭圆孔，位于圆孔两侧，并在大几字形弓形架的侧面均匀排列；步骤七，在弓形架组件上，通过中间铆接孔，使用铆钉将L型侧板铆接固定在大几字形弓形架上，然后再将圆形垫片塞入大几字形弓形架组件上的其余孔中，使圆形垫片在孔中滑动直到与L型侧板上的铆接孔对应，再将铆钉从大几字形弓形架内侧插入铆接孔中，再将铆钉墩粗，保证墩头长度和直径满足设计要求。
进一步的，所述步骤一中，将小几字形弓形架搭接于大几字形弓形架上之前还需对大几字形弓形架与小几字形弓形架进行酸洗处理。
进一步的，所述步骤四中，对电阻点焊和缝焊焊缝进行电极的碾压时，还需进行预热和加压。
进一步的，所述步骤四中，对电阻点焊和缝焊焊缝进行碾压后，按焊接标准II级要求进行检查。
进一步的，所述小几字形弓形架的端头部分为U型，在步骤一中进行搭接时，将小几字形弓形架U型端头部分搭接在大几字形弓形架一端。
进一步的，所述步骤六中，圆孔两侧的孔为长圆孔或椭圆孔结构中的一种，其长轴方向与大几字形弓形架轴向一致。
进一步的，所述步骤六中，圆孔两侧的孔数量为4个。
进一步的，所述步骤五中的热处理，为去应力热处理。
本发明的有益效果在于：
(1)提出装配焊接、铆接工艺方案。根据该型弓形架组件结构对加工工艺进行分析，进而摸索出一套合理有效的加工工艺路线。保证零件加工质量，固化加工技术方案，为相似零组件的研制提供技术经验借鉴，有效推进该型零组件研制的进度。
(2)提高并稳定零件加工质量。找到了一种电阻焊II级焊缝缩孔等缺陷解决方法，通过电极下压并配合适当电流消除焊缝缺陷，焊接合格率提高到100％，焊接一致性高，且零件变形小，避免重复进行焊接修补导致零件变形等次生问题。保证发动机的装配要求和使用性能要求，有效解决了发动机装配偏移问题。
(3)减少返工返修情况。通过中间位置进行铆接固定，其余位置通过椭圆孔和圆形垫片实现铆接加工，铆接尺寸控制严格，一致性高，变形小，两处L型钣金零件铆接后无偏斜情况，装配一致性高，无需进行返修。无返工返修情况。
(4)提高零件加工效率。该工艺方法焊接、铆接过程稳定，一次合格率高，避免了大量的手工校正工作。大大提高加工效率，降低劳动强度，节约大量人工成本。
附图说明
图1是本发明的零件轴向结构示意图；
图2是本发明图1中的C-C向视图；
图3是本发明图1中的F-F向视图；
图4是本发明的大几字形弓形架侧面简图；
图5是本发明的弓形架组合装配示意图；
图6是本发明图5中的A向视图；
图中：1-大几字形弓形架，2-小几字形弓形架，3-铆钉，4-L型侧板，5-圆形垫片。
具体实施方式
下面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。
本发明根据弓形架组件结构和工艺要求，先使用电阻点焊工艺将大几字形弓形架与小几字形弓形架连接起来，然后进行翻边弯折，再通过电阻缝焊将大弓形架与小弓形架轴向搭接处连接固定，最后通过铆接将左右侧板连接在大几字形弓形架两侧面。
如图1-6所示，本发明具体的组合加工工艺步骤如下：
步骤一，将大几字形弓形架1、小几字形弓形架2进行酸洗处理，去除钣金零件表面氧化皮，为装配焊接做准备，随后将小几字形弓形架2的U型端头部分搭接在大几字形弓形架1一端头，保证一定搭接长度，并在U型搭接处进行电阻点焊连接固定。具体如图5-6所示。
步骤二，将小几字形弓形2架沿着U型部分向下弯折，保证弯折后，小几字形弓形架2和大几字形弓形架1背面贴合。
步骤三，在大几字形弓形架1和小几字形弓形架2搭接处沿凹槽轴向进行电阻缝焊连接固定。具体见图3所示。
步骤四，然后对电阻点焊和缝焊焊缝进行相同直径电极的碾压，并配合预热和加压措施。按焊接标准II级要求进行检查，保证满足焊接质量要求。
步骤五，焊接完后，对弓形架组件两侧缝隙处进行校正，并且塞入等厚垫片，再连同垫片一起送入热处理炉，进行去除焊接和翻边弯折带来的残余应力。
步骤六，在大几字形弓形架1的两侧面加工铆接底孔，单侧共有5个孔，中间位置孔为圆孔，与所用铆钉紧密配合；两侧4个孔采用长圆孔或椭圆孔结构，椭圆孔长轴方向与弓形架轴向一致。如图4所示。
步骤七，在弓形架组件上，通过中间铆接孔，使用铆钉3将左右两个L型侧板4铆接固定在大几字形弓形架上，基本保持了零件之间的相对位置。然后再通过圆形垫片5塞入大几字形弓形架组件上的椭圆孔中，使圆形垫片5在椭圆孔中滑动直到与L型侧板4上的铆接孔对应，再将铆钉3从大几字形弓形架1内侧插入铆接孔中，再将铆钉3墩粗，保证墩头长度和直径满足图纸要求。如图3所示。
为实现焊接的一致性和可靠性，在焊接后进行电极碾压配合适度电阻热消除焊接缩孔，从而保证焊缝质量和外观一致性；如图4所示，为实现多层钣金铆接准确性，在大几字形弓形架1两侧面采取中间孔不加圆形垫片5，与铆钉3直接配合铆接，其余采用长圆孔配合圆形垫片5实现铆接位置可调，避免多层薄壁钣金铆接干涉的问题。
Claims (8)
1.一种发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，将小几字形弓形架端头部分搭接在大几字形弓形架一端，并在搭接处进行电阻点焊连接固定；
步骤二，将小几字形弓形架沿着搭接部分向下弯折，保证弯折后尺寸满足图纸要求，同时小几字形弓形架和大几字形弓形架背面贴合；
步骤三，在大几字形弓形架和小几字形弓形架搭接处沿凹槽轴向进行电阻缝焊连接固定；
步骤四，对电阻点焊和缝焊焊缝进行相同直径电极的碾压；
步骤五，焊接完后，对弓形架组件两侧缝隙处进行校正，并且塞入等厚垫片，再连同垫片一起进行热处理；
步骤六，在大几字形弓形架两侧面加工若干个铆接底孔，大几字形弓形架每一单侧的底孔数量为单数，其中间位置的孔为与铆钉大小相适应的圆孔，其余为椭圆孔，位于圆孔两侧，并在大几字形弓形架的侧面均匀排列；
步骤七，在弓形架组件上，通过中间铆接孔，使用铆钉将L型侧板铆接固定在大几字形弓形架上，然后再将圆形垫片塞入大几字形弓形架组件上的其余椭圆孔中，使圆形垫片在椭圆孔中滑动直到与L型侧板上的铆接孔对应，再将铆钉从大几字形弓形架内侧插入铆接孔中，再将铆钉墩粗，保证墩头长度和直径满足设计要求。
2.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述步骤一中，将小几字形弓形架搭接于大几字形弓形架上之前还需对大几字形弓形架与小几字形弓形架进行酸洗处理。
3.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述步骤四中，对电阻点焊和缝焊焊缝进行电极的碾压时，还需进行预热和加压。
4.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述步骤四中，对电阻点焊和缝焊焊缝进行碾压后，按焊接标准II级要求进行检查。
5.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述小几字形弓形架的端头部分为U型，在步骤一中进行搭接时，将小几字形弓形架U型端头部分搭接在大几字形弓形架一端。
6.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述步骤六中，圆孔两侧的孔为长圆孔或椭圆孔结构中的一种，其长轴方向与大几字形弓形架轴向一致。
7.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述步骤六中，圆孔两侧的孔数量为4个。
8.如权利要求1所述的发动机弓形架组件的加工方法，其特征在于：所述步骤五中的热处理，为去应力热处理。
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