【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机用异形喷管的加工工艺，尤其涉及一种c/sic复合材料异形喷管的加工工装及加工方法。
技术介绍
1、喷管是指通过改变管段内壁的几何形状以加速气流的一种装置，常用的喷管多为异形结构，包括收敛喷管、收敛-缩放喷管、可调喷管、引射喷管、二维喷管等。c/sic复合材料具有密度低、高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、韧性高、抗氧化等优点，基于上述优点，目前已衍生出多种c/sic复合材料喷管。
2、c/sic复合材料喷管零件的基体材料有碳-碳化硅布材料、针刺毡材料等。其中，针刺毡材料喷管是由碳纤维网胎和碳纤维展宽织物组成的结构单元，并叠层经针刺成型为所需要的形状，一般称之为预制体。预制体形成时刚性较弱，需要依附在模具上，通过化学气相沉积(cvi)处理，对预制体进行不断的增密、加工、再增密，从而使碳纤维不断硬化，逐渐形成所需要的零件形状。
3、现有的异型喷管的结构是上下端口外径不同心，上下端面不平行，筒体为椭圆形，且筒壁较薄(如图1和图2所示)。现有的加工方法是用圆形结构的铸件将异形喷管的大端箍住，从而对其进行加工。但圆形结构的铸件会对异形喷管的管壁造成压力，当将铸件去掉对异形喷管进行化学气相沉积时，沉积过程的高温环境结合管壁的压力释放，易导致异形喷管的管壁发生变形，从而影响加工质量。同时，由于异型喷管结构的特殊性，仅将其大端端部箍住进行加工，则由于加工基准难以确定，从而导致加工难度较大、加工效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种c/
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为：
3、一种c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特殊之处在于：
4、包括压紧工装组件和定位工装组件；
5、所述压紧工装组件包括用于对异形喷管的内壁提供支撑的内压紧件和用于对异形喷管的外壁提供支撑的外压紧件；
6、所述定位工装组件包括用于粗加工异形喷管大端时对小端面进行定位的第一定位件、用于加工异形喷管小端时对异形喷管的大端面进行定位的第二定位件、用于精加工异形喷管大端时对小端面进行定位的第三定位件，以及用于精加工大端料头时对小端面进行定位的第四定位件。
7、进一步地，所述内压紧件为带有凹槽的锥台结构，且凹槽的开口朝向大锥端，凹槽的槽底设有多个第一通孔，用于将内压紧件安装于异形喷管内；
8、所述外压紧件包括至少三个依次连接的弧形件，且各弧形件连接后形成环形结构。
9、进一步地，所述弧形件外弧面的两端分别设有连接支耳，采用螺钉穿过连接支耳将相邻的两个弧形件连接。
10、进一步地，所述第一定位件为圆环结构，其上表面均布多个同心设置的弧形凸起；弧形凸起的外弧面与第一定位件的外圆面齐平，各弧形凸起的内弧面之间形成第一内圆，且第一内圆的直径大于第一定位件的内圆直径，第一内圆用于在粗加工异形喷管大端时对小端面进行定位；
11、所述第二定位件为圆环结构，其上表面和下表面分别设有第一环形槽和第二环形槽，且第一环形槽的外径大于第二环形槽的外径，第一环形槽和第二环形槽分别用于在粗加工和精加工异形喷管小端时对其大端面进行定位；所述第二定位件的内圆壁上设有与内圆同轴的十字型支撑架，用于防止第二定位件的变形，支撑架的中部设有轴向的减重孔，不仅可减轻第二定位件的重量，还有利于通过螺栓及螺杆将第二定位件固定于工作台上，进而提高加工精度。
12、进一步地，所述第一定位件上表面还设有用于定位异形喷管槽口的两个定位块；第一定位件的外侧周向对称设有两个固定座。
13、进一步地，所述第三定位件和第一定位件的结构相同，且对应的各弧形凸起的内弧面之间形成第二内圆，第二内圆的直径小于第一内圆的直径，用于在精加工异形喷管大端时对小端面进行定位；
14、所述第四定位件的上表面与第三定位件的上表面结构相同，下表面为斜面结构，用于精加工大端料头时对小端面进行定位。
15、同时，本专利技术还提供一种c/sic复合材料异形喷管的加工方法，采用与异形喷管的内径适配的模具，以及本专利技术所述c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其中模具上设有与异形喷管的槽口相对应的缺口；其特殊之处在于，包括以下步骤：
16、s1】铸造毛坯件
17、根据异形喷管的外形及尺寸要求，铸造得到异形喷管的毛坯件；
18、s2】初加工
19、2.1】将毛坯件以模具上的缺口为基准，小端朝上安装于模具上，再将外压紧件装夹于毛坯件外侧，加工毛坯件小端面及小端外圆，并留余量；
20、2.2】将外压紧件及模具取下，再将毛坯件小端朝下装夹于第一定位件上，同时将内压紧件装夹于毛坯件内部，加工毛坯件大端面及大端外圆，并留余量；
21、s3】检测并获取偏置量
22、以初加工后的毛坯件的小端面及外圆为基准，三坐标打点检测毛坯件内、外型面，得到毛坯件型面模型，并将此模型与标准件进行比对，得到毛坯件的轴向偏置量及周向偏置量；
23、s4】粗加工
24、s4.1】将毛坯件小端朝下装夹在第一定位件上，同时将内压紧件装夹于毛坯件内部，对毛坯件的大端内、外型面进行粗加工，并留余量；
25、s4.2】将s4.1】粗加工后的毛坯件大端朝下装夹在第二定位件上，并将外压紧件装夹于毛坯件上，对小端的内、外型面进行粗加工，并留有余量；
26、s5】初次化学气相沉积
27、对粗加工后的毛坯件进行多次化学气相沉积，直至密度达到1.5～1.8kg/m 3；
28、s6】精加工
29、6.1】将沉积后的毛坯件装夹在第一定位件上，同时将内压紧件装夹于毛坯件内部，加工去除毛坯件大端内、外型面的余量；
30、6.2】将毛坯件大端朝下装夹在第二定位件上，并将外压紧件装夹于毛坯件上，加工去除毛坯件小端内、外型面以及小端端面的余量；
31、6.3】将毛坯件小端朝下装夹在第三定位件上，同时将内压紧件装夹于毛坯件内部，加工去掉大端端面的余量；
32、s7】加工大端料头
33、将精加工后的毛坯件小端朝下装夹在第四定位件上，同时将内压紧件装夹于毛坯件内部，加工去掉大端料头，得到半成品；
34、s8】再次化学气相沉积
35、对半成品进行多次化学气相沉积，直至其密度符合预设要求，得到c/sic复合材料异形喷管成品。
36、进一步地，步骤2.1】中，加工毛坯件小端面及小端外圆，使得小端面轴向留有30mm以上的余量，小端外圆留有3-4mm的余量；
37、步骤2.2】中，加工毛坯件大端面及大端外圆，使得大端面轴向留有30mm以上的余量，大端外圆留有3-4mm的余量。
38、进一步地，步骤4.1】中，在进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
4.根据权利要求1或2或3所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
7.一种C/SiC复合材料异形喷管的加工方法，采用与异形喷管的内径适配的模具(7)，以及权利要求1-6任一所述C/SiC复合材料异形喷管的加工工装，其中模具(7)上设有与异形喷管的槽口相对应的缺口；其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工方法，其特征在于：
9.根据权利要求7或8所述的C/SiC复合材料异形喷管的加工方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的C/SiC复合材料异形喷管的加
...【技术特征摘要】
1.一种c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
4.根据权利要求1或2或3所述的c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的c/sic复合材料异形喷管的加工工装，其特征在于：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕雉，张建平，宋海龙，马文科，王佳民，吴亚明，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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