本發(fā)明涉及旋壓成形，更具體地說，涉及一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法。

背景技術(shù)：

1、飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口在飛行過程中，受到高速、高壓氣流的影響，發(fā)動機(jī)唇口長期處于超高強(qiáng)度的復(fù)雜載荷工作環(huán)境。因此對飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口零件的尺寸精度、產(chǎn)品性能有較高的要求。由于飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口直徑較大，傳統(tǒng)的唇口成形工藝或是通過分瓣-焊接工藝實(shí)現(xiàn)，或是通過大型的專用模具進(jìn)行大噸位沖壓成形。

2、首先，傳統(tǒng)的分瓣焊接的方式容易在焊縫產(chǎn)生微觀缺陷，不利于整體性能的提升。減少唇口的焊接工藝或者實(shí)現(xiàn)唇口的整體成形有利于整體性能的提升，這對飛機(jī)的安全性是十分重要的。此外，使用沖壓成型為防止超出沖壓極限導(dǎo)致材料褶皺破裂，往往需要多套模具沖壓，沖壓模具需要上下凹模和凸模，模具成本投入過高。鑒于此，我們提出一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題：

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，包括如下步驟：

4、s1、設(shè)計旋壓工藝：設(shè)計一套旋壓模具進(jìn)行旋壓加工，兩道工序旋壓，先使用模具旋壓外側(cè)壁，旋壓留裝夾位置，外側(cè)壁旋壓成型后，使用固定夾具裝夾外圓位置，旋壓內(nèi)側(cè)壁；

5、s2、設(shè)計旋壓坯料：根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分別設(shè)計內(nèi)側(cè)壁及外側(cè)壁需要的坯料尺寸，外側(cè)壁體積為v外，內(nèi)側(cè)壁體積為v內(nèi)，總體積為v產(chǎn)品；其中，設(shè)計坯料厚度為t0，設(shè)計坯料外徑為φ外，設(shè)計坯料內(nèi)徑為φ內(nèi)；

6、s3、設(shè)計旋壓過程：s3.1設(shè)計旋輪攻角及旋輪形貌，s3.2設(shè)計旋輪間隙，s3.3設(shè)計旋壓軌跡，s3.4生產(chǎn)旋壓程序，s3.5設(shè)計旋壓參數(shù)；

7、設(shè)計旋輪攻角及旋輪形貌包括：

8、s3.1.1設(shè)計外側(cè)壁旋輪攻角及旋輪形貌：外側(cè)壁旋壓攻角設(shè)定為45°，旋輪形狀的成形圓角半徑為r，產(chǎn)品成形結(jié)構(gòu)中的圓角半徑為ra，正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口產(chǎn)品為薄壁件，成形圓角半徑r≤16，若ra≤t0，則需要設(shè)計兩款旋輪，一款旋輪根據(jù)初始材料厚度及零件厚度設(shè)計旋輪圓角半徑r，用于旋壓成型，另一款旋輪為整形旋輪，設(shè)計旋輪圓角半徑r≤ra，旋壓時更換整形旋輪來完成零件的最終成形；

9、s3.1.2設(shè)計內(nèi)側(cè)壁旋輪攻角及旋輪形貌：內(nèi)側(cè)壁旋壓需要設(shè)計內(nèi)旋刀桿，旋輪攻角為10°-20°，旋輪形貌設(shè)定為雙錐面旋輪，旋輪圓角半徑r與外側(cè)壁成型旋壓使用同樣圓角半徑r的旋輪；

10、s4、旋壓成型：包括s4.1旋壓加工外側(cè)壁和s4.2旋壓加工內(nèi)側(cè)壁；

11、s5、機(jī)加工零件：坯料旋壓成形后，采用機(jī)加工的方式去除夾持位置，同時按成品要求取樣、檢測探傷。

12、優(yōu)選地，設(shè)計旋壓坯料包括如下步驟：

13、s2.1坯料設(shè)計為板料，多道次普通旋壓減薄率為30％-40％，根據(jù)產(chǎn)品需求厚度t1得出坯料厚度，設(shè)計坯料厚度為t0；

14、s2.2設(shè)計坯料外徑為φ外，根據(jù)旋壓加工體積不變原則，產(chǎn)品外側(cè)壁體積為v外，為保證旋壓加工產(chǎn)品有余量，設(shè)計對應(yīng)產(chǎn)品外側(cè)壁的坯料體積為1.2倍的v外，則可得出：

15、

16、s2.3設(shè)計坯料內(nèi)徑為φ內(nèi)，根據(jù)旋壓加工體積不變原則，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)壁體積為v內(nèi)，為保證旋壓加工產(chǎn)品有余量，設(shè)計對應(yīng)產(chǎn)品內(nèi)側(cè)壁的坯料體積為1.2倍的v內(nèi)，產(chǎn)品內(nèi)側(cè)壁與外側(cè)壁分界處的直徑為φa，則可得出：

17、

18、旋壓加工時，外側(cè)壁需要留有夾持位置，設(shè)定夾持長度為l，則最終坯料尺寸為外徑φ外+2l，內(nèi)徑φ內(nèi)，壁厚t0。

19、優(yōu)選地，s3.2設(shè)計旋輪間隙中：旋壓間隙設(shè)定為原產(chǎn)品壁厚的0.8-1.0倍。

20、優(yōu)選地，s3.3設(shè)計旋壓軌跡包括：s3.3.1設(shè)計外側(cè)壁旋輪運(yùn)動軌跡和s3.3.2設(shè)計內(nèi)側(cè)壁旋輪運(yùn)動軌跡，步驟s3.3.1和步驟s3.3.2中具體步驟如下：

21、a.設(shè)計旋輪軌跡形狀與數(shù)量：旋輪運(yùn)動軌跡為圓弧線，根據(jù)零件長度設(shè)計軌跡數(shù)量；

22、b.起始旋壓過程：采用單道次往程旋壓軌跡，使材料進(jìn)行初步變形；

23、c.預(yù)變形過程：設(shè)計為兩道次，使材料有傾倒變形方向的趨勢；

24、d.后續(xù)成形旋壓設(shè)計：設(shè)計多組成形軌跡，軌跡形式為“往程-往程-回程”，使材料經(jīng)過變形后貼合零件型面；

25、e.最終成型軌跡設(shè)計：采用“往程-往程”的旋壓軌跡，將材料逐漸成形為零件，即完成外側(cè)壁旋壓變形的軌跡設(shè)計。

26、優(yōu)選地，s3.4生產(chǎn)旋壓程序包括：補(bǔ)充進(jìn)刀、退刀等輔助線后，在編程軟件上生成數(shù)控程序代碼，將生成的代碼進(jìn)行仿真檢測。

27、優(yōu)選地，s3.5設(shè)計旋壓參數(shù)中：旋壓過程中需要設(shè)計旋壓溫度、機(jī)床轉(zhuǎn)速、旋輪進(jìn)給參數(shù)，旋壓前使用加熱裝置對坯料進(jìn)行加熱，旋壓過程中采用加熱裝置對旋壓位置配合補(bǔ)充熱量；

28、優(yōu)選地，s4.1旋壓加工外側(cè)壁包括如下步驟：

29、s4.1.1將坯料固定在旋壓機(jī)床上；

30、s4.1.2采用加熱裝置進(jìn)行加熱，開啟熱監(jiān)控裝置；

31、s4.1.3溫度達(dá)到設(shè)定指標(biāo)后，啟動機(jī)床，運(yùn)行旋壓軌跡，同時變形過程中始終保持變形溫度恒定；

32、s4.1.4旋壓結(jié)束后，取出零件。

33、優(yōu)選地，s4.2旋壓加工內(nèi)側(cè)壁包括如下步驟：

34、s4.2.1將旋壓加工外側(cè)壁完成的產(chǎn)品固定在旋壓機(jī)床上；

35、s4.2.2采用加熱裝置對旋壓位置進(jìn)行加熱，開啟熱監(jiān)控裝置；

36、s4.2.3溫度達(dá)到設(shè)定指標(biāo)后，啟動機(jī)床，運(yùn)行旋壓軌跡，同時變形過程中始終保持變形溫度恒定；

37、s4.2.4旋壓結(jié)束后，取出零件。

38、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

39、本發(fā)明能夠克服有模旋壓工藝的缺點(diǎn)，針對各類正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口零件提供了一種有效的精進(jìn)成形方法。通過對板料整體旋壓成型的加工方式，提高了飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口的材料性能，解決了傳統(tǒng)的分瓣焊接的方式在焊縫產(chǎn)生微觀缺陷的問題，通過多道次旋壓成型，控制旋壓過程中旋輪運(yùn)動軌跡，并對旋壓過程中溫度進(jìn)行控制，提高了旋壓成型的穩(wěn)定性，也提升了產(chǎn)品的加工精度。使用旋壓的加工方式，對比于沖壓成型，極大地減少了模具工裝成本投入，節(jié)省了模具的制造成本和準(zhǔn)備周期，縮短加工周期，提高了旋壓工藝的適用性和靈活性。

技術(shù)特征：

1.一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：設(shè)計旋壓坯料包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：s3.2設(shè)計旋輪間隙中：旋壓間隙設(shè)定為原產(chǎn)品壁厚的0.8-1.0倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：s3.3設(shè)計旋壓軌跡包括：s3.3.1設(shè)計外側(cè)壁旋輪運(yùn)動軌跡和s3.3.2設(shè)計內(nèi)側(cè)壁旋輪運(yùn)動軌跡，步驟s3.3.1和步驟s3.3.2中具體步驟如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：s3.4生產(chǎn)旋壓程序包括：補(bǔ)充進(jìn)刀、退刀等輔助線后，在編程軟件上生成數(shù)控程序代碼，將生成的代碼進(jìn)行仿真檢測。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：s3.5設(shè)計旋壓參數(shù)中：旋壓過程中需要設(shè)計旋壓溫度、機(jī)床轉(zhuǎn)速、旋輪進(jìn)給參數(shù)，旋壓前使用加熱裝置對坯料進(jìn)行加熱，旋壓過程中采用加熱裝置對旋壓位置配合補(bǔ)充熱量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：s4.1旋壓加工外側(cè)壁包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，其特征在于：s4.2旋壓加工內(nèi)側(cè)壁包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種正圓飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口旋壓成形方法，屬于旋壓成形技術(shù)領(lǐng)域。該旋壓成形方法，包括如下步驟：S1設(shè)計旋壓工藝，S2設(shè)計旋壓坯料：根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分別設(shè)計內(nèi)側(cè)壁及外側(cè)壁需要的坯料尺寸，S3設(shè)計旋壓過程：S3.1設(shè)計旋輪攻角及旋輪形貌，S3.2設(shè)計旋輪間隙，S3.3設(shè)計旋壓軌跡，S3.4生產(chǎn)旋壓程序，S3.5設(shè)計旋壓參數(shù)，S4旋壓成型，S5機(jī)加工零件。本發(fā)明能夠克服有模旋壓工藝的缺點(diǎn)，通過對板料整體旋壓成型的加工方式，提高了飛機(jī)發(fā)動機(jī)唇口的材料性能，解決了傳統(tǒng)的分瓣焊接的方式在焊縫產(chǎn)生微觀缺陷的問題，通過多道次旋壓成型，控制旋壓過程中旋輪運(yùn)動軌跡，并對旋壓過程中溫度進(jìn)行控制，提高了旋壓成型的穩(wěn)定性，也提升了產(chǎn)品的加工精度。

技術(shù)研發(fā)人員：周路,范作軍,盛浩,張蓬勃,韓兵超,徐佳偉,黃強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安博賽旋壓科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9