一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法及其夾具的制作方法
【專利摘要】一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法，包括如下步驟：沖壓形成構(gòu)成所述零件的腔體，然后利用夾具將腔體定位之后對開口部分60度、30度、0度三次沖壓，使開口部彎邊成型，最后將成型后的所述零件從夾具中取出。本發(fā)明針對航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件的開口部彎邊難以加工成型的問題，提出了一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法及其夾具，其利用普通的沖壓成型設(shè)備分60度、30度、0度三次沖壓，即可完成航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件的開口部彎邊成型。所述方法操作簡單，無需專用設(shè)備，成本低廉，適于小批量或單件生產(chǎn)。本發(fā)明還提供了一種用于上述方法的夾具。
【專利說明】一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法及其夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機零件的加工方法，尤其是一種用于航空發(fā)動機燃燒室擋圈的開口部的成型方法，本發(fā)明還提供了一種用于上述成型方法的專用夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的燃燒室擋圈I的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，其具有與一個喇叭形腔體12，其上部開口部具有向內(nèi)與豎直方向的夾角為90度的彎邊11。由于用于航空發(fā)動機的燃燒室擋圈I為薄壁結(jié)構(gòu)，壁厚通常為0.8-2mm,因此這種燃燒室擋圈I通常采用專用液體成型機整體擠壓成型，雖然成型簡單，但是設(shè)備價格卻較高，適合于大批量生產(chǎn)尚可。
[0003]而一般的實驗性單件生產(chǎn)如果采用這種專用設(shè)備，采購費用較高，很難收回投資。為節(jié)約采購成本，本發(fā)明提供了采用沖壓方式加工成型的技術(shù)方案。如圖2所示，其中顯示的圖1所示用于航空發(fā)動機的燃燒室擋圈I未形成所述彎邊11前的所述腔體12的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，也就是說本發(fā)明首先通過沖壓或鑄造等方式制成零件I的喇叭形腔體12，然后通過專用夾具在其上部開口部形成所述彎邊11。
[0004]因此本發(fā)明的關(guān)鍵點是如何能夠通過沖壓方式快速準確的在薄壁喇叭形中空腔體的開口部形成90度的彎邊，這是現(xiàn)有技術(shù)中沒有涉及的內(nèi)容。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法及其夾具，以減少或避免前面所提到的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法，所述零件包括一個喇叭形腔體；所述腔體的上部開口部具有向內(nèi)與豎直方向的夾角為90度的彎邊，所述成型方法包括如下步驟:
[0007]沖壓形成所述腔體；
[0008]提供一個水平放置的底板，在所述底板上固定連接一個芯軸和一個固定支撐環(huán)；圍繞所述芯軸放置多個活動撐塊；
[0009]將所述腔體環(huán)繞所述活動撐塊放置于所述底板上，利用所述固定支撐環(huán)對所述腔體進行預定位；
[0010]沿所述芯軸放置一個圓環(huán)斜塊，利用所述圓環(huán)斜塊的錐面將所述活動撐塊向外擠壓將所述腔體的內(nèi)側(cè)壁卡住定位，然后將所述圓環(huán)斜塊通過螺母固定在所述芯軸上；之后將所述活動撐塊與所述底板固定連接；
[0011 ] 沿所述芯軸設(shè)置一個安裝板，所述安裝板具有一個U形卡槽，通過所述卡槽安裝一側(cè)內(nèi)壁具有60度傾角的第一上模環(huán)，利用所述第一上模環(huán)對所述腔體進行第一次60度沖壓成型；
[0012]將所述第一上模環(huán)取下，在所述安裝板上安裝一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角的第二上模環(huán)，利用所述第二上模環(huán)對所述腔體進行第二次30度沖壓成型；
[0013]在所述安裝板上將所述第二上模環(huán)或第一上模環(huán)翻轉(zhuǎn)安裝，利用所述第二上模環(huán)或所述第一上模環(huán)的平直底面對所述腔體進行第三次O度沖壓成型；
[0014]拆下圓環(huán)斜塊，松開所述活動撐塊與所述底板的連接，之后將所述活動撐塊向中間收攏后取出，最后即可將沖壓成型的所述零件取出，整個沖壓過程結(jié)束。
[0015]本發(fā)明還提供了一種用于上述方法的夾具，用于在所述航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件沖壓過程中進行定位和成型，所述零件包括一個喇叭形腔體；所述腔體的上部開口部具有向內(nèi)與豎直方向的夾角為90度的彎邊，所述夾具包括一個底板；一個與所述底板固定連接的芯軸；一個與所述底板固定連接的固定支撐環(huán)，多個可圍繞所述芯軸放置的活動撐塊；一個可沿所述芯軸放置的圓環(huán)斜塊，所述圓環(huán)斜塊的錐面可將所述活動撐塊向外擠壓將所述腔體的內(nèi)側(cè)壁卡住定位；一個具有U形卡槽的安裝板,一個可通過所述卡槽與所述安裝板固定連接的一側(cè)內(nèi)壁具有60度傾角的第一上模環(huán)，一個可通過所述卡槽與所述安裝板固定連接的一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角的第二上模環(huán)。
[0016]本發(fā)明針對航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件的開口部彎邊難以加工成型的問題，提出了一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法及其夾具，其利用普通的沖壓成型設(shè)備分60度、30度、O度三次沖壓，即可完成航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件的開口部彎邊成型。所述方法操作簡單，無需專用設(shè)備，成本低廉，適于小批量或單件生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0018]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的燃燒室擋圈的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2顯示的是圖1所示用于航空發(fā)動機的燃燒室擋圈未形成彎邊前的腔體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的夾具的立體分解示意圖；
[0021]圖4顯示的是圖3中所示安裝板和上模環(huán)的連接關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5顯示的是圖3中所示安裝板和上模環(huán)的連接關(guān)系的另一個角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6顯示的是圖3所示的夾具的工作狀態(tài)半剖示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。其中，相同的部件采用相同的標號。
[0025]正如【背景技術(shù)】部分所述的那樣，本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件I的成型方法，其實質(zhì)是在小批量或單件生產(chǎn)所述燃燒室擋圈零件I的時候，由于成本原因無法使用專用成型設(shè)備整體成型，而不得不采用一種簡化的沖壓成型方案。
[0026]這種沖壓成型方法所面對的問題是，由于所述燃燒室擋圈零件I其壁厚很薄，只有0.8?2mm，而整體上最大直徑達到300?500mm，且所述彎邊11與豎直方向的夾具為90度，因此如果用普通的沖壓方式，很難一次成型，且很容易在所述腔體12與所述彎邊11之間的彎折部造成缺陷，難以保障所述彎邊11的成型質(zhì)量，因此本發(fā)明的關(guān)鍵點是如何對分步?jīng)_壓成型所述彎邊11,并如何縮短加工時間,提高生產(chǎn)效率。
[0027]圖3顯示的是根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的夾具的立體分解示意圖；圖4顯示的是圖3中所示安裝板和上模環(huán)的連接關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5顯示的是圖3中所示安裝板和上模環(huán)的連接關(guān)系的另一個角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6顯示的是圖3所示的夾具的工作狀態(tài)半剖示意圖。
[0028]參見圖3-6所示，為解決零件I的成型過程中所面臨的問題，本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法，其包括如下步驟:
[0029]首先，沖壓形成所述零件I的所述腔體12 ;可以先用常規(guī)的沖壓成型方式來分別制造。
[0030]然后，提供一個水平放置的底板2，在所述底板2上固定連接一個芯軸3和一個固定支撐環(huán)4 ;圍繞所述芯軸3放置多個活動撐塊5 ；
[0031]圖中底板2的設(shè)置主要是為了便于將定位好的所述腔體12移動到壓機(圖中未顯示)位置去，因此從圖中可見在底板2的周邊設(shè)置有手柄21，以便于移動。芯軸3與底板2連接處具有一個頭部31，可以通過螺栓32穿過所述頭部31與底板2連接，從而將芯軸3固定在底板2上。
[0032]活動撐塊5的形狀如圖3所示，所述活動撐塊5總共有六個，包括四個扇形撐塊以及兩個楔形撐塊。這六個活動撐塊5是相互獨立的，相互之間可以移動，六個拼接在一起形成如圖3所示的形狀。
[0033]之后，將所述腔體12環(huán)繞所述活動撐塊5放置于所述底板2上，利用所述固定支撐環(huán)4對所述腔體12進行預定位；當然，這種定位并不精確，需要后續(xù)的步驟進行校正。
[0034]本步驟中，擺放所述活動撐塊5的時候，六個活動撐塊5是收攏在芯軸3周圍的，例如可以先將活動撐塊5中的楔形撐塊向芯軸3靠攏放置，扇形撐塊之間就可以縮小間距收攏在一起，使得活動撐塊5整體占據(jù)的體積縮小，從而可以使得所述腔體12的縮口部分可以環(huán)繞所述活動撐塊5放置。
[0035]當然，如果所述腔體12的縮口部分很小，活動撐塊5無論怎么收攏，所述腔體12還是無法放下時，可以先將所述腔體12依靠所述固定支撐環(huán)4放好，再將六個活動撐塊5依次放入固定支撐環(huán)4中間擺好。
[0036]再之后，沿所述芯軸3放置一個圓環(huán)斜塊6，利用所述圓環(huán)斜塊6的錐面將所述活動撐塊5向外擠壓將所述腔體12的內(nèi)側(cè)壁卡住定位，然后將所述圓環(huán)斜塊通過螺母固定在所述芯軸上；之后將所述活動撐塊5與所述底板2固定連接；
[0037]本步驟就是利用圓形斜塊6對定位的精確校正過程。其中，圓環(huán)斜塊6的錐面61與各個活動撐塊5的內(nèi)側(cè)表面形狀相適應，隨著圓環(huán)斜塊6沿著芯軸3向下移動，可以將活動撐塊5貼著圓環(huán)斜塊6的錐面61向外側(cè)推，一直到各個活動撐塊5將腔體12的內(nèi)側(cè)壁牢牢頂住不動，然后進一步通過螺母擰緊之后，圓環(huán)斜塊6就可以使活動撐塊5與所述固定支撐環(huán)4形成對所述腔體12的緊密夾持，這樣就解決了定位問題。
[0038]對所述腔體12的直邊進行壓擠成型時本發(fā)明的重點，本發(fā)明為了將所述腔體12的直邊彎折為90度的彎邊11，特別設(shè)計了一套可快速拆裝的收口模具，分60度、30度、O度三次沖壓，從而使得所述彎邊11成型，下面詳細說明本發(fā)明所提供的收口模具及其工作過程。
[0039]在對所述腔體12完成定位后，沿所述芯軸設(shè)置一個安裝板7，所述安裝板7具有一個U形卡槽711，通過所述卡槽711安裝一側(cè)內(nèi)壁811具有60度傾角α的第一上模環(huán)81，利用所述第一上模環(huán)81對所述腔體12進行第一次60度沖壓成型；
[0040]所述U形卡槽711可以是在一塊基板71上固定安裝一個具有L形截面的U形件72形成。這樣可以簡化所述安裝板7的生產(chǎn)工藝。
[0041]所述第一上模環(huán)81的上下兩端均可設(shè)置有翻邊812，這樣可以便于將所述第一上模環(huán)81插入或取出所述U形卡槽711，從而實現(xiàn)所述第一上模環(huán)81與所述安裝板7的快速安裝拆卸。
[0042]所述第一上模環(huán)81的內(nèi)壁811具有60度傾角α，這樣，當所述安裝板7在壓機作用下對所述腔體12進行擠壓時，可在所述腔體12的開口部形成60度的彎邊。
[0043]再之后，將所述第一上模環(huán)81取下，在所述安裝板上安裝一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角的第二上模環(huán)(圖中未示出)，利用所述第二上模環(huán)對所述腔體進行第二次30度沖壓成型；
[0044]所述第二上模環(huán)的結(jié)構(gòu)與所述第一上模環(huán)81相同，僅僅是其一側(cè)的傾角不同，所述第二上模環(huán)上下兩端同樣設(shè)置有翻邊，這樣可以便于將所述第二上模環(huán)插入或取出所述U形卡槽711，從而實現(xiàn)所述第二上模環(huán)與所述安裝板7的快速安裝拆卸。
[0045]所述第二上模環(huán)的一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角α，這樣，當所述安裝板7在壓機作用下對所述腔體12進行擠壓時，可將所述腔體12的開口部的60度的彎邊進一步擠壓成30度的彎邊。
[0046]再之后，在所述安裝板7上將所述第二上模環(huán)或第一上模環(huán)81翻轉(zhuǎn)安裝，利用所述第二上模環(huán)或所述第一上模環(huán)81的平直底面對所述腔體11進行第三次O度沖壓成型；
[0047]在所述腔體12的開口部形成60度的彎邊后，將所述第二上模環(huán)或第一上模環(huán)81在所述安裝板7上翻轉(zhuǎn)安裝，即可利用所述第二上模環(huán)或第一上模環(huán)81的平直底面對所述腔體11進行第三次O度沖壓成型，從而形成所述彎邊11。
[0048]所述彎邊11成型后，拆下所述圓環(huán)斜塊6，松開所述活動撐塊5與所述底板2的連接，之后將所述活動撐塊5向中間收攏后取出，最后即可將沖壓成型的所述零件I取出，整個沖壓過程結(jié)束。
[0049]通過上述成型方法的說明，本發(fā)明還提供了一種用于前述方法的夾具，用于在所述航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件I沖壓過程中進行定位和成型，所述零件I包括一個喇叭形腔體12 ;所述腔體12的上部開口部具有向內(nèi)與豎直方向的夾角為90度的彎邊11，所述夾具包括一個底板2 個與所述底板2固定連接的芯軸3 個與所述底板2固定連接的固定支撐環(huán)4，多個可圍繞所述芯軸3放置的活動撐塊5 ;—個可沿所述芯軸3放置的圓環(huán)斜塊6，所述圓環(huán)斜塊6的錐面61可將所述活動撐塊5向外擠壓將所述腔體12的內(nèi)側(cè)壁卡住定位；一個具有U形卡槽711的安裝板7, —個可通過所述卡槽711與所述安裝板7可拆卸連接的一側(cè)內(nèi)壁811具有60度傾角α的第一上模環(huán)81，一個可通過所述卡槽711與所述安裝板7固定連接的一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角的第二上模環(huán)。
[0050]本發(fā)明針對航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件的開口部彎邊難以加工成型的問題，提出了一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法及其夾具，其利用普通的沖壓成型設(shè)備分60度、30度、O度三次沖壓，即可完成航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件的開口部彎邊成型。所述方法操作簡單，無需專用設(shè)備，成本低廉，適于小批量或單件生產(chǎn)。
[0051]本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，雖然本發(fā)明是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術(shù)方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術(shù)方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發(fā)明的保護范圍。
[0052]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結(jié)合，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種航空發(fā)動機燃燒室擋圈的成型方法，所述零件包括一個喇叭形腔體；所述腔體的上部開口部具有向內(nèi)與豎直方向的夾角為90度的彎邊，其特征在于，所述成型方法包括如下步驟: 沖壓形成所述腔體； 提供一個水平放置的底板，在所述底板上固定連接一個芯軸和一個固定支撐環(huán)；圍繞所述芯軸放置多個活動撐塊； 將所述腔體環(huán)繞所述活動撐塊放置于所述底板上，利用所述固定支撐環(huán)對所述腔體進行預定位； 沿所述芯軸放置一個圓環(huán)斜塊，利用所述圓環(huán)斜塊的錐面將所述活動撐塊向外擠壓將所述腔體的內(nèi)側(cè)壁卡住定位，然后將所述圓環(huán)斜塊通過螺母固定在所述芯軸上；之后將所述活動撐塊與所述底板固定連接； 沿所述芯軸設(shè)置一個安裝板，所述安裝板具有一個U形卡槽，通過所述卡槽安裝一側(cè)內(nèi)壁具有60度傾角的第一上模環(huán)，利用所述第一上模環(huán)對所述腔體進行第一次60度沖壓成型； 將所述第一上模環(huán)取下，在所述安裝板上安裝一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角的第二上模環(huán)，利用所述第二上模環(huán)對所述腔體進行第二次30度沖壓成型； 在所述安裝板上將所述第二上模環(huán)或第一上模環(huán)翻轉(zhuǎn)安裝，利用所述第二上模環(huán)或所述第一上模環(huán)的平直底面對所述腔體進行第三次O度沖壓成型； 拆下圓環(huán)斜塊，松開所述活動撐塊與所述底板的連接，之后將所述活動撐塊向中間收攏后取出，最后即可將沖壓成型的所述零件取出，整個沖壓過程結(jié)束。
2.一種用于權(quán)利要求1所述的方法的夾具，用于在所述航空發(fā)動機燃燒室擋圈零件沖壓過程中進行定位和成型，所述零件包括一個喇叭形腔體；所述腔體的上部開口部具有向內(nèi)與豎直方向的夾角為90度的彎邊，所述夾具包括一個底板；一個與所述底板固定連接的芯軸；一個與所述底板固定連接的固定支撐環(huán)，多個可圍繞所述芯軸放置的活動撐塊；一個可沿所述芯軸放置的圓環(huán)斜塊，所述圓環(huán)斜塊的錐面可將所述活動撐塊向外擠壓將所述腔體的內(nèi)側(cè)壁卡住定位；一個具有U形卡槽的安裝板,一個可通過所述卡槽與所述安裝板固定連接的一側(cè)內(nèi)壁具有60度傾角的第一上模環(huán)，一個可通過所述卡槽與所述安裝板固定連接的一側(cè)內(nèi)壁具有30度傾角的第二上模環(huán)。
【文檔編號】B21D37/10GK104259285SQ201410361562
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】曾旭輝, 朱高東, 葉波, 陳三東 申請人:中航湖南通用航空發(fā)動機有限公司