发动机凸座构件的级进成型装置、工艺以及工艺设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发动机凸座构件的级进成型装置、工艺以及工艺设计方法，属于航空航天装备技术领域，发动机凸座构件的级进成型工艺包括以下步骤：S1.对高温合金材料进行预热处理；S2.预热处理后的高温合金带材通过级进模具处理，制得凸座构件。本发明专利技术所述的工艺方法通过级进模具的连续性生产和高速生产节拍，结合材料加热温控系统，有效解决了传统加工方法中存在的问题。该工艺方法具有提高生产效率、降低成本、提高产品精度和一致性以及降低变形风险等优点，能够实现高质量、高效率的凸座产品生产。座产品生产。座产品生产。

【技术实现步骤摘要】
发动机凸座构件的级进成型装置、工艺以及工艺设计方法


[0001]本专利技术属于航空航天装备制造
，尤其涉及一种航空航天用发动机凸座构件的级进成型装置、工艺以及工艺设计方法。

技术介绍

[0002]凸座是航空航天发动机中一种部件，其结构请参阅图5
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图7，其材料为GH3044，属于固溶强化镍基抗氧化高温合金。在900℃以下的工作环境中，该材料表现出较高的塑性和热强性，非常适合用于制造航空发动机的主燃烧室和加力燃烧室零部件，以保证其在长期工作中的可靠性。该材料的抗拉强度达到了685Map，并且具有40%的延伸率。作为航空航天发动机上的重要零部件，凸座具有高精度的要求。由于该产品需要进行焊接，因此对于其型面的面位置容许偏差在0.1mm以下。此外，由于凸座属于特殊材料的产品，模具的成型也存在一定的困难。传统的加工制作方法一般采用以下工艺：首先使用3D打印设备制造毛坯料，然后通过数控加工中心进行切削加工，以去除多余的金属材料，最终得到最终形态的凸座产品。
[0003]上述传统的加工工艺方法制造凸座产品存在以下问题：1、成型性能差：高温合金材料的成型性能较差，只能通过数控加工中心进行切削加工，这导致制造加工成本较高。此外，制造凸座所需的关联工序较多，需要使用价格昂贵的先进设备，进一步增加了加工费用。
[0004]2、低生产效率：传统方法中的3D打印需要逐层将金属粉末铺放在工作台上，并利用激光烧结成型，这使得加工时间较长，从而降低了生产效率。
[0005]3、产品精度不稳定、一致性差：在加工和烧结过程中，高温会引起产品变形，影响尺寸精度。此外，多工序加工中每次的找正误差也会导致产品一致性较差。虽然传统的生产方法可以满足产品的使用要求，但对后续总装产生较大影响，同时也增加了产品成本控制的难度。
[0006]综上所述，传统加工工艺方法制造凸座存在上述问题，包括高温合金材料成型性能差、低生产效率和产品精度不稳定、一致性差等。这些问题不仅增加了制造成本，还影响了后续总装过程和产品成本控制的困难程度。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种解决目前凸座产品传统加工工艺方法所具有的产品精度不稳定、一致性差、制造成本高、效率高等问题的发动机凸座构件的级进成型装置、工艺以及工艺设计方法。
[0008]本专利技术是这样实现的，一种发动机凸座构件的级进成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.对高温合金材料进行预热处理；S2.预热处理后的高温合金带材通过级进模具处理，制得凸座构件，所述级进模具
对高温合金带材的处理包括拉伸、冲孔、挤压和切断；其中，所述预热处理在高温合金材料向所述级进模具进料的入口端进行。
[0009]在上述技术方案中，优选的，所述级进模具对预热处理后的高温合金带材的处理步骤包括：1）拉伸成型：形成凸座构件的凸包状的圆柱部；2）拉伸上翻成型：形成翻起法兰部；3）拉伸校正型面：进行整形处理法兰部；4）冲孔：用冲头在凸包状的圆柱部顶面冲切掉形成通孔；5）挤压翻边：利用冲头修正通孔；6）切断：制得凸座构件成品。
[0010]本专利技术提出了一种新的工艺方法，利用级进模具的连续性生产和高速生产节拍，结合材料加热温控系统，具有以下优点和效果：1、提高生产效率：本工艺方法采用级进模具和高速生产节拍，实现连续性生产，从而大大提高了凸座产品的生产效率。相比传统方法中的3D打印和数控加工中心切削加工，该工艺方法能够更快地完成生产过程，减少了生产时间和交付周期。
[0011]2、成本降低：由于采用连续性生产和高速生产节拍，新工艺方法能够减少关联工序和所需设备的使用，从而降低了制造凸座产品的成本。同时，该方法还能够有效控制产品尺寸精度，减少后续总装过程中的调整和修正，进一步降低了总成本。
[0012]3、提高产品精度和一致性：新工艺方法通过实验测量，确定了适合高温合金材料冲压成型的最佳环境温度。通过提供特殊的温度环境，有效控制了热量对原材料钢板的影响，使得产品拉伸部分的成型达到产品性能要求。因此，该工艺方法能够提高产品的精度和一致性，确保每个凸座产品都符合规格要求。
[0013]4、降低变形风险：由于新工艺方法中采用了材料加热温控系统，通过控制热能的供给，可以减少产品在加工和冲压过程中的热变形风险。这有助于保持产品的形状稳定性和尺寸精度，提高产品的可靠性和耐久性。
[0014]综上所述，新的工艺方法通过级进模具的连续性生产和高速生产节拍，结合材料加热温控系统，有效解决了传统加工方法中存在的问题。该工艺方法具有提高生产效率、降低成本、提高产品精度和一致性以及降低变形风险等优点，能够实现高质量、高效率的凸座产品生产。
[0015]本专利技术的另一目的，提出一种发动机凸座构件的级进成型工艺的设计方法，其特征在于包括以下步骤：S1.确定样品的几何参数；S2.通过实验获取不同温度下材料成形的材料物理性能参数；S3.设计修正和试验验证：针对样品在不同温度下进行拉伸成形试验，取拉伸成形的最少拉伸次数以及在最少拉伸次数下的场景温度为预热温度。
[0016]本专利技术的第三目的，提出一种发动机凸座构件的级进成型装置，其特征在于包括级进模具和预热组件；所述级进模具具有进料端和出料端，所述级进模具用于对高温合金材料进行冲压成形处理；所述预热组件设于所述级进模具的进料端，所述预热组件设有对进入所述级进模具之前的高温合金材料预热的加热模块。
[0017]在上述技术方案中，优选的，所述加热模块包括下加热模块和上加热模块，所述下加热模块和上加热模块之间设有令高温合金材料通过的预热缝。
[0018]在上述技术方案中，优选的，所述下加热模块包括下模体和嵌装于下模体内部的加热管，所述上加热模块包括上模体和嵌装于上模体内部的加热管，所述下模体和上模体之间构成所述预热缝。
[0019]在上述技术方案中，优选的，所述加热管沿所述预热缝的缝面成排布置。
[0020]在上述技术方案中，优选的，所述加热管为电热管，所述加热管连接用于控制电热管温度的温控器。
附图说明
[0021]图1是本专利技术中发动机凸座构件的级进成型装置的结构示意图；图2是本专利技术中预热组件的结构示意图；图3是本专利技术中发动机凸座构件的级进成型工艺的流程示意图；图4是本专利技术中凸模的结构示意图；图5
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图7是本专利技术中凸座构件产品的结构示意图；
具体实施方式
为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]为解决目前凸座产品传统加工工艺方法所具有的产品精度不稳定、一致性差、制造成本高、效率高等问题，本专利技术特提供一种发动机凸座构件的级进成型装置、工艺以及工艺设计方法，本工艺方法具有提高生产效率、降低成本、提高产品精度和一致性以及降低变形风险等优点，能够实现高质量、高效率的凸座产品生产。为了进一步说明本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机凸座构件的级进成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.对高温合金材料进行预热处理；S2.预热处理后的高温合金带材通过级进模具处理，制得凸座构件，所述级进模具对高温合金带材的处理包括拉伸、冲孔、挤压和切断；其中，所述预热处理在高温合金材料向所述级进模具进料的入口端进行。2.根据权利要求1所述的发动机凸座构件的级进成型工艺，其特征在于：所述级进模具对预热处理后的高温合金带材的处理步骤包括：1）拉伸成型：形成凸座构件的凸包状的圆柱部；2）拉伸上翻成型：形成翻起法兰部；3）拉伸校正型面：进行整形处理法兰部；4）冲孔：用冲头在凸包状的圆柱部顶面冲切掉形成通孔；5）挤压翻边：利用冲头修正通孔；6）切断：制得凸座构件成品。3.一种发动机凸座构件的级进成型工艺的设计方法，其特征在于包括以下步骤：S1.确定样品的几何参数；S2.通过实验获取不同温度下材料成形的材料物理性能参数；S3.设计修正和试验验证：针对样品在不同温度下进行拉伸成形试验，取拉伸成形的最少拉伸次数以及在最少拉伸次数下的场...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建莹，胡春莲，田瑞云，马佳猛，郑春元，
申请(专利权)人：天津市津兆机电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：