一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装以及扩口装配方法组成比例

一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装以及扩口装配方法，工装包括扩口螺栓，支架，扩口顶棒，装配引导杆以及单端扩口销，装配方法采用定位装配、限位扩口，确保了单端扩口销安装及扩口的一致性；同时，使用的扩口顶棒的锥角，必须经过单端扩口销的直径、扩口后直径、扩口前扩口端的长度计算，确保扩口处的形状为最优且一致性好；同批次单端扩口销采用工艺试验确定扩口的力矩及扩口顶棒的拧入深度进行扩口，确保扩口后的直径尺寸合格且扩口处无裂纹；从而确保单端扩口销的扩口质量，确保发动机的质量。确保发动机的质量。确保发动机的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装以及扩口装配方法


[0001]本专利技术属于航空发动机加工制造
，具体涉及一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装以及扩口装配方法。

技术介绍

[0002]航空发动机的重要部件风扇部件主要由机匣、盘、转子轴、叶片组成，机匣上安装若干叶片，叶片的下缘安装内环，使用若干销子将若干叶片与内环固定。如图5，单端扩口销用于将若干个叶片固定在内环上，由于内环外圆上有两个并排的环槽，一个环槽用于安装叶片，另外一个环槽用于限制单端扩口销的位置，防止单端扩口销脱落。见图6及图7，叶片上及内环上设置有后端孔，后端孔直径D2比单端扩口销的直径d稍小，满足单端扩口销与后端孔过盈配合，内环上前端孔比单端扩口销的直径d稍大，方便单端扩口销插入。单端扩口销冷冻后，从内环前端孔插入，装配到内环及叶片上的前端孔处，单端扩口销的扩口端朝向内环的前端孔处，满足H尺寸要求，使用扩口工具将单端扩口销的扩口端扩开，满足D尺寸要求，扩口销扩开后直径D最小值(Dmin)应比内环上的前端孔直径D1大，发动机试验或使用过程中，扩口销扩开后直径D最小值(Dmin)比内环上的前端孔直径D1以及后端孔直径D2大，卡在槽里，才不会脱落打伤发动机零件。采用扩口销传统的安装扩口方式，即使用通用扩口工具(锥角为45
°
或60
°
)进行扩口，然后逐个测量扩口后直径，逐个检查扩口处是否存在裂纹，由于内环及叶片的结构特征限制，扩口销完成装配扩口后，扩口位置无法测量扩口后的直径，也不能检查扩口处是否有裂纹。产品质量无法控制，在发动机试验或使用过程中，时常出现扩口销脱落，并打伤发动机零件，破坏发动机，引发严重的安全事故，造成巨大的经济损失。
[0003]经复查分析，造成单端扩口销脱落的原因有以下原因：1.见图10，完成单端扩口销装配并扩口后，由于结构限制，H尺寸无法测量，单端扩口销在装配或扩口时窜动，H尺寸变小，扩口时将内环及叶片上的后端孔破坏掉了，或单端扩口销未扩开；2.见图11，完成单端扩口销装配并扩口后，由于结构限制，H尺寸无法测量，单端扩口销在装配或扩口时窜动，H尺寸变小，扩口处长度不够，扩开位置已经断裂；3.见图12，完成单端扩口销装配并扩口后，由于结构限制，H尺寸无法测量，单端扩口销在装配或扩口时窜动，H尺寸变大；单端扩口销未完全穿过前端孔；4.见图13，完成单端扩口销装配并扩口后，由于结构限制，扩口销扩开后直径D尺寸无法测量；D尺寸过大，扩口处出现裂纹等。
[0004]综合来说，完成单端扩口销装配并扩口后，由于结构限制扩口质量无法检测，导致扩口质量不受控，造成单端扩口销装配质量不合格，出现单端扩口销脱落打伤零件。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装以及扩口装配方法。
[0006]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0007]本专利技术提供的一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装，包括扩口螺栓，支架，扩口顶棒，装配引导杆，单端扩口销，所述支架为适应发动机内环的槽体结构，可将内环由内包裹，支架一侧槽壁的中部设有螺纹安装孔，所述扩口螺栓与螺纹安装孔配合将所述扩口顶棒穿过叶片后将所述单端扩口销顶于叶片与内环配合的装配孔内；所述支架另一次槽壁与安装孔对应处设有台阶，进行扩口时，内环卡于台阶处的下部槽壁上，单端扩口销顶于台阶处的上部槽壁上；所述单端扩口销为一设有内孔槽的筒形结构，所述扩口顶棒的前端为头部小于单端扩口销内孔槽孔径，尾部大于单端扩口销内孔槽孔径的锥形体，所述装配引导杆的直径与单端扩口销的内孔槽孔径相匹配，进行安装时，装配引导杆先将单端扩口销顶至支架槽壁所设的台阶处，再使用扩口顶棒顶入单端扩口销的内孔槽，通过旋转扩口螺栓顶入扩口顶棒进行单端扩口销的扩口。
[0008]进一步的，还包括支架固定螺栓，所述支架固定螺栓为两个，分别位于支架槽壁的中部设置安装孔的两侧，穿过支架后紧顶于内环上。
[0009]一种使用上述工装的扩口装配方法，包括以下步骤：
[0010]步骤一：进行单端扩口销的批次加工；步骤二：实测内环及叶片后端孔的长度尺寸L，计算出单端扩口销进行装配时的突出于内环的凸出长度h；步骤三：根据单端扩口销的直径d、扩口后直径D、扩口前扩口端的长度H计算扩口顶棒的角度α；加工制作的扩口顶棒与装配引导杆，在支架上限制单端扩口销窜动位置加工出厚度为h的台阶，固定单端扩口销的凸出量；步骤四：根据内环的结构制作内环工艺件，内环工艺件与内环结构相适应；步骤五：将支架装在内环工艺件上，先使用装配引导杆使支架上用于安装扩口螺栓螺纹安装孔同心，再拧紧两颗支架固定螺栓使支架固定在内环工艺件上；步骤六：同批次单端扩口销选取一件插入内环工艺件上，使用装配引导杆将单端扩口销装配到位，即单端扩口销凸出于内环并与支架另一端的台阶面相接触；步骤七：取出装配引导杆，将扩口顶棒插入支架上的螺纹安装孔中，使扩口顶棒前端插入单端扩口销的扩口孔中，随后将扩口螺栓拧入，使扩口顶棒进行扩口，记录扩口螺栓拧入深度L2；步骤八：拆下工装零件，再将完成扩口后的单端扩口销拆分出来，测量单端扩口销扩口后的直径并检查单端扩口销的扩口处是否存在裂纹；若扩口后单端扩口销直径不合格或扩口处有裂纹，则返回至步骤六；若扩口后单端扩口销直径合格且单端扩口销的扩口处无裂纹，进入下一步骤；步骤九：将支架装在内环上，先使用装配引导杆使支架上用于安装扩口螺栓螺纹安装孔同心；再拧紧两颗支架固定螺栓使支架固定在内环上；步骤十：选取与同批次单端扩口销一件，插入内环，使用装配引导杆将单端扩口销装配到位，即单端扩口销凸出于内环并与支架另一端的台阶面相接触；步骤十一：取出装配引导杆，将扩口顶棒插入支架上的螺纹安装孔中，使扩口顶棒前端插入单端扩口销的扩口孔中，随后将扩口螺栓拧入深度L2，使扩口顶棒进行单端扩口销的扩口；步骤十二：完成一个单端扩口销的装配及扩口，重复步骤九至步骤十一，直至完成所有单端扩口销的装配及扩口。
[0011]进一步的，所述步骤一中，进行单端扩口销加工时，加工过程需保证单端扩口销的长度尺寸L1及扩口孔的深度H1的整体一致性，同批次零件尺寸差值不大于1％。
[0012]进一步的，所述步骤四中，进行内环工艺件加工时，需将前端孔的直径加工至大于单端扩口销扩口后的直径D。
[0013]进一步的，所述步骤六与步骤十中，在进行单端扩口销装夹前，需对单端扩口销进行冷冻。
[0014]进一步的，所述冷冻的时间不小于2小时，冷冻温度需低于
‑
18℃。
[0015]进一步的，所述步骤七中，进行扩口螺栓拧紧时，使用带扭矩调节的扳手，选定固定扭矩值后再进行扩口螺栓的拧紧。
[0016]进一步的，所述步骤十中，若与步骤六中使用的同批次单端扩口销使用完了，后续安装的单端扩口销需进行进行批次更换，回到步骤五重新进行。
[0017]进一步的，所述步骤十一中，进行扩口螺栓拧紧时，使用带扭矩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装，其特征在于：包括扩口螺栓，支架，扩口顶棒，装配引导杆，单端扩口销，所述支架为适应发动机内环的槽体结构，可将内环由内包裹，支架一侧槽壁的中部设有螺纹安装孔，所述扩口螺栓与螺纹安装孔配合将所述扩口顶棒穿过叶片后将所述单端扩口销顶于叶片与内环配合的装配孔内；所述支架另一次槽壁与安装孔对应处设有台阶，进行扩口时，内环卡于台阶处的下部槽壁上，单端扩口销顶于台阶处的上部槽壁上；所述单端扩口销为一设有内孔槽的筒形结构，所述扩口顶棒的前端为头部小于单端扩口销内孔槽孔径，尾部大于单端扩口销内孔槽孔径的锥形体，所述装配引导杆的直径与单端扩口销的内孔槽孔径相匹配，进行安装时，装配引导杆先将单端扩口销顶至支架槽壁所设的台阶处，再使用扩口顶棒顶入单端扩口销的内孔槽，通过旋转扩口螺栓顶入扩口顶棒进行单端扩口销的扩口。2.如权利要求1所述的用于航空发动机叶片与内环装配的单端扩口销扩口工装，其特征在于：还包括支架固定螺栓，所述支架固定螺栓为两个，分别位于支架槽壁的中部设置安装孔的两侧，穿过支架后紧顶于内环上。3.如权利要求2所述的单端扩口销扩口工装的扩口装配方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：进行单端扩口销的批次加工；步骤二：实测内环及叶片后端孔的长度尺寸L，计算出单端扩口销进行装配时的突出于内环的凸出长度h；步骤三：根据单端扩口销的直径d、扩口后直径D、扩口前扩口端的长度H计算扩口顶棒的角度α；加工制作的扩口顶棒与装配引导杆，在支架上限制单端扩口销窜动位置加工出厚度为h的台阶，固定单端扩口销的凸出量；步骤四：根据内环的结构制作内环工艺件，内环工艺件与内环结构相适应；步骤五：将支架装在内环工艺件上，先使用装配引导杆使支架上用于安装扩口螺栓螺纹安装孔同心，再拧紧两颗支架固定螺栓使支架固定在内环工艺件上；步骤六：同批次单端扩口销选取一件插入内环工艺件上，使用装配引导杆将单端扩口销装配到位，即单端扩口销凸出于内环并与支架另一端的台阶面相接触；步骤七：取出装配引导杆，将扩口顶棒插入支架上的螺纹安装孔中，使扩口顶棒前端插入单端扩口销的扩口孔中，随后将扩口螺栓拧入，使扩口顶棒进行扩口，记录扩口螺栓拧入深度L2；步骤八：拆下工装零件，再将完成扩口后的单端扩口销拆分出来...

【专利技术属性】
技术研发人员：何绍川，李雪梅，惠畅，柳艳波，张昊，
申请(专利权)人：中国航发贵州黎阳航空动力有限公司，
类型：发明
国别省市：