一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法及装置制造方法及图纸

一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法及装置，所述的方法通过下述方式实现：将待校圆的环形封闭腔结构套在一个内压轮上，环形封闭腔结构外部通过另外两个外压轮压紧，通过多次滚压并依次更换更大直径的内压轮实现环形封闭腔结构的校圆；所述的内压轮直径大于外压轮直径且外压轮与内压轮切点之间的圆弧长度占整个圆周长度的1/9～1/8。该方法通过一种局部塑形校圆机构，可均匀减小弯角较大的管材的曲率，能对预弯焊接成形的高温合金环形封闭结构进行精确校圆，用本方法能完全实现这种封闭腔结构的精确校圆处理。

A Rounding Method and Device for Small Diameter Superalloy Ring Closed Cavity

A small diameter superalloy annular closed cavity structure calibration method and device are realized by the following ways: the annular closed cavity structure to be calibrated is sleeved on an internal pressure wheel, the external structure of the annular closed cavity is compressed by two other external pressure wheels, and the inner structure of the annular closed cavity is calibrated by rolling several times and replacing the larger diameter internal pressure wheels in turn; The diameter of the pressure wheel is larger than that of the external pressure wheel, and the arc length between the tangent point of the external pressure wheel and the internal pressure wheel accounts for 1/9-1/8 of the whole circumference length. This method can uniformly reduce the curvature of the pipe with large bending angle by means of a locally shaped circular calibration mechanism. It can accurately calibrate the annular closed structure of high temperature alloy formed by pre-bending welding. This method can completely realize the precise circular calibration of the closed cavity structure.

【技术实现步骤摘要】
一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法及装置
本专利技术属于金属材料及工艺领域，用于高温合金(例如GH4169)管材封闭腔结构(金属密封环骨架)焊接后的结构校成圆形。
技术介绍
某密封结构采用高温合金材料的金属密封环，其主要工艺过程如下。首先，将一定长度的空心金属管材预成型为可对焊状态；其次，对管材首尾进行焊接形成封闭腔结构；再次，对这种封闭腔结构进行焊缝整修并将其校圆；再其次，对密封环进行高温时效处理已提高弹性；最后，在金属密封环上均匀喷涂一定厚度的氟塑料层。其中，金属管是在预弯成非圆形状态下进行焊接的，如图2。因此需要对预弯状态下焊接的结构件进行校圆处理，才能得到符合要求的金属密封环骨架，因为小直径管预弯后存在曲率较大的部分，并且由于自身尺寸很小、刚性大，因此小直径(φ3～5mm)管校圆工艺难度很大。现有校圆方法只能逐渐减小被校零件的曲率，仅对初始状态曲率很小(或直线)的零件有效。如果零件存在曲率较大的部分，需要减小曲率时，这种方法就不能实现。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，开发一种新的校圆工艺，针对预弯成形后的焊接件存在曲率相对较大的特点，能够使被校零件曲率增加的一种方法。本专利技术的技术解决方案是：一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，通过下述方式实现：将待校圆的环形封闭腔结构套在一个内压轮上，环形封闭腔结构外部通过另外两个外压轮压紧，通过多次滚压并依次更换更大直径的内压轮实现环形封闭腔结构的校圆；所述的内压轮直径大于外压轮直径且外压轮与内压轮切点之间的圆弧长度占整个圆周长度的1/9～1/8。优选的，首次滚压时，内压轮的外径比待校圆环形封闭腔结构理论外径小15～20mm或者为当前待校圆环形封闭腔结构最大内切圆直径减去3～5mm。优选的，最后一次更换的内压轮的外径比待校圆环形封闭腔结构理论外径小5～10mm。优选的，当采用三个不同直径的内压轮完成滚压时，内压轮的外径依次为比待校圆环形封闭腔结构理论外径小15～20mm，比比待校圆环形封闭腔结构理论外径小10～15mm，比比待校圆环形封闭腔结构理论外径小5～10mm。优选的，所述的两个外压轮直径一致且相对内压轮对称布置。优选的，所述的待校圆环形封闭腔结构理论外径范围60mm～120mm。一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆装置，包括内压轮、滑块、压块以及两个外压轮、两个底座；两个底座通过紧固件紧固在一起且二者之间留有间隙，内压轮、外压轮分别通过各自的轴安装在底座上且置于所述的间隙内；所述的压块用于将滑块压在外压轮的轴上进而实现外压轮压紧在内压轮上；所述的内压轮与外压轮的外圆周上设置与待校圆环形封闭腔截面形状配合的凹槽结构。优选的，所述的内压轮与内压轮轴一体成型，轴的两端分别穿过两个底座，轴上安装轴承，轴承安装在轴承座内，轴承座与底座固连。优选的，所述的内压轮与内压轮轴一体成型，轴的两端分别穿过两个底座，轴上安装轴承，轴承安装在可移动固定块内，所述的可移动固定块用于实现内压轮的位置调节并实现与底座的固定。优选的，所述的可移动固定块为分体的对称结构，每个结构上均设置内压轮轴的安装孔以及轴承安装孔，安装孔两侧设置用于实现内压轮位置调节的安装槽，通过两个分体的对称结构将轴、轴承固定在底座上。优选的，所述的内压轮生产一系列不同的外径尺寸。优选的，所述的底座上设置一系列的螺栓安装孔，该螺栓安装孔用于实现轴承座与底座之间的固连。优选的，所述底座上用于与轴承座安装部位粗糙处理。优选的，所述底座上对称设置两个外压轮轴的安装槽，所述的安装槽具有一定的长度且相对对称面向内倾斜。优选的，所述安装槽的倾斜角度60°。本专利技术与现有技术相比有益效果为：(1)开发了一种局部塑形校圆装置，在一个直径较大的(但小于被校圆环最终直径)压轮(压轮3)外，设置两个直径较小的压轮(压轮1、压轮2)，将被校圆环放置在压轮3上，将压轮1和压轮2按图示位置与压轮3进行压紧，在接触点A和B之间的部分被强行与压轮3进行贴合，这样被校部分的曲率就会与压轮3一致，这样不论原始曲率是多少，经过如此校形一圈后，曲率都会与压轮3一致。通过调整压轮3的直径压点A和B之间的间距，重复上述过程，可以达到最终校圆的目的。改变了传统方法只能逐渐减小被校零件的曲率，仅对初始状态曲率很小(或直线)的零件有效的不足。(2)本专利技术属于金属加工领域，一种将非圆形封闭腔结构进行精确校圆的方法。该方法通过合理的校圆机构及特定的校圆工艺，有效避免了常规方法的不足，用本方法能完全实现该这种结构精确校圆，圆度可达0.3mm。附图说明图1为本专利技术局部塑形校圆装置；图2为焊接后的高温合金金属管环形封闭结构；图3为本专利技术可移动固定块示意图。具体实施方式下面结合附图及实例对本专利技术做详细说明。一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，方法是将高温合金(例如GH4169)金属管封闭腔结构(非圆形)图2，套在一个内压轮上，环形封闭腔结构外部通过另外两个外压轮压紧，通过多次滚压并依次更换更大直径的内压轮实现环形封闭腔结构的校圆；所述的内压轮直径大于外压轮直径且外压轮与内压轮切点之间的圆弧长度占整个圆周长度的1/9～1/8。图1给出了一种校圆装置，包括内压轮(图中的压轮3)、滑块、压块以及两个外压轮(图中的压轮1、压轮2)、两个底座；两个底座通过紧固件紧固在一起且二者之间留有间隙，内压轮、外压轮分别通过各自的轴安装在底座上且置于所述的间隙内；所述的压块用于将滑块压在外压轮的轴上进而实现外压轮压紧在内压轮上；所述的内压轮与外压轮的外圆周上设置与待校圆环形封闭腔截面形状配合的凹槽结构。内压轮与内压轮轴一体成型，轴的两端分别穿过两个底座，轴上安装轴承，轴承安装在可移动固定块内，所述的可移动固定块用于实现内压轮的位置调节并实现与底座的固定。如图3所示，可移动固定块为分体的对称结构，每个结构上均设置内压轮轴的安装孔以及轴承安装孔，安装孔两侧设置用于实现内压轮位置调节的安装槽，通过两个分体的对称结构将轴、轴承固定在底座上。内压轮生产一系列不同的外径尺寸。实际校圆过程中，首先根据当前待校圆环形封闭腔结构，从一些列内压轮产品中选取满足内压轮的外径比待校圆环形封闭腔结构理论外径小15～20mm或者为当前待校圆环形封闭腔结构最大内切圆直径减去3～5mm条件的内压轮按照图1所述的结构进行安装，将待校圆的环形封闭腔结构套在压轮3上，通过压块、滑块将压轮1、压轮2压紧在其上；均匀转动压轮3若干圈后，更换直径稍大的压轮3，重复以上过程，可以对封闭腔结构进行精确校圆，圆度可达0.3mm。以三次滚压为例，采用的压轮3外径比待校圆结构理论外径小10～15mm，将待校圆结构套在压轮3上，压轮1、压轮2通过压块、滑块将待校圆组件均匀压紧在压轮3上，缓慢转动压轮3若干圈，进行第二次滚压；采用的压轮3外径比待校圆零件理论外径小5～10mm，将待校圆结构套在压轮3上，压轮1、压轮2通过压块、滑块将待校圆组件均匀压紧在压轮3上，缓慢转动压轮3若干圈，进行第三次滚压；采用由小到大三种不同直径的压轮3，经过三次滚压后，测量待校圆零件圆度，可以达到0.3mm。为了便于压轮3的更换，可以通过松开连接螺栓组件，取出压轮3，更改合适外径的压轮3后再次通过连接螺栓组件将两个底座连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于通过下述方式实现：将待校圆的环形封闭腔结构套在一个内压轮上，环形封闭腔结构外部通过另外两个外压轮压紧，通过多次滚压并依次更换更大直径的内压轮实现环形封闭腔结构的校圆；所述的内压轮直径大于外压轮直径且外压轮与内压轮切点之间的圆弧长度占整个圆周长度的1/9～1/8。

【技术特征摘要】
1.一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于通过下述方式实现：将待校圆的环形封闭腔结构套在一个内压轮上，环形封闭腔结构外部通过另外两个外压轮压紧，通过多次滚压并依次更换更大直径的内压轮实现环形封闭腔结构的校圆；所述的内压轮直径大于外压轮直径且外压轮与内压轮切点之间的圆弧长度占整个圆周长度的1/9～1/8。2.根据权利要求1所述的一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于：首次滚压时，内压轮的外径比待校圆环形封闭腔结构理论外径小15～20mm或者为当前待校圆环形封闭腔结构最大内切圆直径减去3～5mm。3.根据权利要求1所述的一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于：最后一次更换的内压轮的外径比待校圆环形封闭腔结构理论外径小5～10mm。4.根据权利要求1所述的一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于：当采用三个不同直径的内压轮完成滚压时，内压轮的外径依次为比待校圆环形封闭腔结构理论外径小15～20mm，比比待校圆环形封闭腔结构理论外径小10～15mm，比比待校圆环形封闭腔结构理论外径小5～10mm。5.根据权利要求1所述的一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于：所述的两个外压轮直径一致且相对内压轮对称布置。6.根据权利要求1-5之一所述的一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆方法，其特征在于：所述的待校圆环形封闭腔结构理论外径范围60mm～120mm。7.一种小直径高温合金环形封闭腔结构校圆装置，其特征在于：包括内压轮、滑块、压块以及两个外压轮、两个底座；两个底座通过紧固件紧固在一起且二者之间留有间隙，内压轮、外压轮分别通过各自的轴安装在底座上且置于所述的间隙内；所述的压块用于将滑块压在外压轮的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炼刚，李玉龙，孙建秋，程昊，焦好军，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11