一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具及方法技术

本发明专利技术属于航空发动机零件修复技术领域，涉及一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具及方法，本发明专利技术通过设计一种定形夹具，结合零件修理工艺，在热处理前通过定形夹具对机匣安装边进行校形，并置于热处理炉中对机匣安装边进行热处理定形，消除校形回弹应力，定形后安装边圆度和技术条件满足发动机装配要求。即解决了双层薄壁钣金机匣安装边人工校形合格率低，校形过程易损伤安装边及校形后回弹问题；最终解决了大修机匣重复使用装配发动机存在的装配应力问题；降低机匣修理后再次装配发动机因装配应力存在导致的安全隐患，延长零件使用寿命，降低换件修理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具及方法
本专利技术属于航空发动机零件修复
，涉及一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具及方法。
技术介绍
双层薄壁钣金机匣构件是航空发动机的重要构件。由于此类机匣构件为薄壁结构，工作使用后普遍存在安装边椭圆变形、翘曲变形等故障。该类机匣构件重复装配发动机过程中经常由于安装边变形量过大，导致与之相配装的构件的安装边装配异常困难，操作工人即使采用专用工具或工装装配成功，也会由于安装边弹性变形回弹引起非常大的装配应力，致发动机存在较大安全隐患。实际装配过程中经常出现因装配变形应力大，剪断螺栓、损坏与之配装的构件的安装边螺纹孔的情况。以上问题给发动机修理带来了极大的困难，例如从发动机分解下的双层薄壁的合流环组件经过清洗和放置一段时间后，安装边产生回弹变形，无法进行发送机二次装配，人工校形合格率低，报废量较大，校形过程易损伤安装边及校形后回弹，严重制约发动机二次装配配套集件。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具及方法，在热处理工序实施前和实施过程中通过专用夹具对安装边校形和定形，消除回弹应力，解决双层薄壁钣金机匣的安装边变形量过大的问题。本专利技术的一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，包括：定形环、多个定形夹和多个调节螺栓，所述定形环由从上至下设置的四层环台构成，第一层环台位于顶部，第二层环台和第四层环台的外径都小于第三层环台的外径，沿所述第二层环台的径向均匀设有多个第一螺孔，多个调节螺栓从定形环内部伸入对应的第一螺孔后从第二层环台外壁伸出从机匣内侧压紧安装边；定形夹包括弓形夹底座、压板和螺柱，所述弓形夹底座由相互垂直的水平板和竖直板构成，水平板上设有第二螺孔，水平板沿径向抵压在第四层环台的外周面上，所述压板一端抵压在竖直板顶部，压板另一端沿轴向将安装边抵压在第三层环台的顶面，压板上设有长通槽，所述螺柱穿过长通槽后与水平板的第二螺孔配合螺接，定形夹和对应的调节螺栓分别从轴向和径向配合压紧机匣。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具中，所述定形夹还设有支撑弹簧，所述支撑弹簧套装在螺柱上。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具中，所述定形环与机匣采用同种材料制成。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具中，所述定形环的第二层环台的外径比机匣安装边的内径小0.5mm。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具中，所述定形环的第二层环台的上部设有20°～30°倾角。本专利技术的一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形方法，包括：步骤1：对大修双层薄壁钣金机匣检查无其他故障，进行安装边圆度测量，确认安装边变形量；步骤2：清洗双层薄壁钣金机匣；步骤3：设计校形和热处理定形夹具，并对机匣的安装边进行装配校形；步骤4：对装配校形后的机匣的安装边进行热处理定形，冷却至室温后取下机匣；步骤5：对热处理定形后的机匣进行荧光检查；步骤6：检查圆度和各项技术指标以满足发动机装配要求。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形方法中，所述步骤3中的校形和热处理定形夹具包括：定形环、多个定形夹和多个调节螺栓，所述定形环由从上至下设置的四层环台构成，第一层环台位于顶部，第二层环台和第四层环台的外径都小于第三层环台的外径，沿所述第二层环台的径向均匀设有多个第一螺孔，多个调节螺栓从定形环内部伸入对应的第一螺孔后从第二层环台外壁伸出从机匣内侧压紧安装边；定形夹包括弓形夹底座、压板和螺柱，所述弓形夹底座由相互垂直的水平板和竖直板构成，水平板上设有第二螺孔，水平板沿径向抵压在第四层环台的外周面上，所述压板一端抵压在竖直板顶部，压板另一端沿轴向将安装边抵压在第三层环台的顶面，压板上设有长通槽，所述螺柱穿过长通槽后与水平板的第二螺孔配合螺接，定形夹和对应的调节螺栓分别从轴向和径向配合压紧机匣。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形方法中，所述步骤3具体为：步骤3.1：采用与机匣同种材料制成具有四层环台结构的定形环；步骤3.2：将机匣套设到第二层环台外侧，并通过调节螺栓行程校形胀紧安装边局部变形部位的内侧；步骤3.3：采用多个定形夹压紧安装边上表面，调整螺柱将机匣抵压到第三层环台的顶面；步骤3.4：机匣安装边校形到位后，松开调节螺栓并卸下定形夹。在本专利技术的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形方法中，所述步骤4具体为：步骤4.1：将机匣连同定形环置于热处理炉中；步骤4.2：根据机匣及安装边材料，按《中国航空材料手册》选择热处理定形温度、保持时间和冷却方式。本专利技术设计一种定形夹具，结合零件修理工艺，在热处理前通过定形夹具对机匣安装边进行校形，并置于热处理炉中对机匣安装边进行热处理定形，消除校形回弹应力，定形后安装边圆度和技术条件满足发动机装配要求。即解决了双层薄壁钣金机匣安装边人工校形合格率低，校形过程易损伤安装边及校形后回弹问题；最终解决了大修机匣重复使用装配发动机存在的装配应力问题；降低机匣修理后再次装配发动机因装配应力存在导致的安全隐患，延长零件使用寿命，降低换件修理成本。附图说明图1是本专利技术的一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具的示意图；图2是图1中C处放大图；图3是定形环的结构示意图；图4是定形夹的结构示意图；图中：1-尾环，2-内壁，3-外壁，4-安装边，5-定形环，51-第一层环台，52-第二层环台，53-第三层环台，54-第四层环台，55-第一螺孔，6-调节螺栓，7-弓形夹底座，8-压板，9-支撑弹簧，10-螺母，11-螺柱。具体实施方式如图1和2所示，本专利技术的一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，包括：定形环5、多个定形夹和多个调节螺栓6。如图3所示，所述定形环5由从上至下设置的四层环台构成，第一层环台51位于顶部，第二层环台52和第四层环台54的外径都小于第三层环台53的外径，沿所述第二层环台52的径向均匀设有多个第一螺孔55，多个调节螺栓6从定形环5内部伸入对应的第一螺孔55后从第二层环台52外壁伸出从机匣内侧压紧安装边4。如图4所示，定形夹包括弓形夹底座7、压板8和螺柱11。所述弓形夹底座7由相互垂直的水平板和竖直板构成，水平板上设有第二螺孔，水平板沿径向抵压在第四层环台54的外周面上，所述压板8一端抵压在弓形夹底座7的竖直板顶部，压板8另一端沿轴向将安装边4抵压在第三层环台53的顶面，压板8上设有长通槽，所述螺柱11穿过长通槽后与水平板的螺孔配合螺接，再通过螺母10锁紧，定形夹和对应的调节螺栓6分别从轴向和径向配合压紧机匣。具体实施时，所述定形夹还设有支撑弹簧9，所述支撑弹簧9套装在螺柱11上。所述定形环5与机匣采用同种材料制成，保证热处理过程中线膨胀量一致。定形环的第二层环台的直径尺寸理论上应等于安装边内径尺寸，在满足安装边装配发动机设计要求条件下，考虑到校形过程中装配方便，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，其特征在于，包括：定形环、多个定形夹和多个调节螺栓，所述定形环由从上至下设置的四层环台构成，第一层环台位于顶部，第二层环台和第四层环台的外径都小于第三层环台的外径，沿所述第二层环台的径向均匀设有多个第一螺孔，多个调节螺栓从定形环内部伸入对应的第一螺孔后从第二层环台外壁伸出从机匣内侧压紧安装边；定形夹包括弓形夹底座、压板和螺柱，所述弓形夹底座由相互垂直的水平板和竖直板构成，水平板上设有第二螺孔，水平板沿径向抵压在第四层环台的外周面上，所述压板一端抵压在竖直板顶部，压板另一端沿轴向将安装边抵压在第三层环台的顶面，压板上设有长通槽，所述螺柱穿过长通槽后与水平板的第二螺孔配合螺接，定形夹和对应的调节螺栓分别从轴向和径向配合压紧机匣。/n

【技术特征摘要】
1.一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，其特征在于，包括：定形环、多个定形夹和多个调节螺栓，所述定形环由从上至下设置的四层环台构成，第一层环台位于顶部，第二层环台和第四层环台的外径都小于第三层环台的外径，沿所述第二层环台的径向均匀设有多个第一螺孔，多个调节螺栓从定形环内部伸入对应的第一螺孔后从第二层环台外壁伸出从机匣内侧压紧安装边；定形夹包括弓形夹底座、压板和螺柱，所述弓形夹底座由相互垂直的水平板和竖直板构成，水平板上设有第二螺孔，水平板沿径向抵压在第四层环台的外周面上，所述压板一端抵压在竖直板顶部，压板另一端沿轴向将安装边抵压在第三层环台的顶面，压板上设有长通槽，所述螺柱穿过长通槽后与水平板的第二螺孔配合螺接，定形夹和对应的调节螺栓分别从轴向和径向配合压紧机匣。


2.如权利要求1所述的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，其特征在于，所述定形夹还设有支撑弹簧，所述支撑弹簧套装在螺柱上。


3.如权利要求1所述的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，其特征在于，所述定形环与机匣采用同种材料制成。


4.如权利要求1所述的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，其特征在于，所述定形环的第二层环台的外径比机匣安装边的内径小0.5mm。


5.如权利要求1所述的双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形夹具，其特征在于，所述第二层环台的上部设有20°～30°倾角。


6.一种双层薄壁钣金机匣校形和热处理定形方法，其特征在于，包括：
步骤1：对大修双层薄壁钣金机匣检查无其他故障，进行安装边圆度测量，确认安装边变形量；
步骤2：清洗双层薄壁钣金机匣；
步骤3：设计校形和热处理定形夹具，并对机匣的安装边进行装配校形；
步骤4：对装配校形后的机匣的安装边进行热处理定形，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄青松，杨钊，公维勇，黄金艳，任武，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21