一种航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具的制作方法

1.本发明属于热模锻造技术领域，涉及钛合金管锻造，具体涉及一种航空发动机用钛合金管件在热模锻时用于送料和固定钛合金管件的旋锻专用夹具。


背景技术：

2.热模锻，区别于冷锻、温锻，是指将坯料通过煤气或电能加热，使其始锻温度高于材料本身的再结晶温度，再通过模具使得坯料塑性成型而锻造为设计形状的金属加工工艺。
3.对于较长的棒材或管材坯料，通常采用局部加热和局部热模锻的方法，从而减小坯料加热过程的能量损耗，提高生产效率。在棒材或管材坯料采用局部加热和局部热模锻的加工工艺时，当坯料的模锻成型端被加热到高温时，其非成型端由于热传导作用也会具有很高的温度，致使坯料从加热炉往热模锻压力机送料困难。
4.如果配备机械臂进行自动化送料，一方面，安装机械臂占用大量空间、提高工艺操作难度、增加生产成本，另一方面，因为产品规格多而产量小，导致机械臂自动送料效率低、送料入模不到位，降低模锻精度。并且，对于长度较长且重量较大的模具而言，机械臂的送料效率和送料精度会进一步降低，严重影响产品质量。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种热模锻时用于送料和固定航空发动机用钛合金管件的旋锻专用夹具。


技术实现要素：

6.鉴于此，本发明提供一种热模锻成型时用于送料和固定航空发动机用钛合金管件的钛合金管件旋锻专用夹具，操作工人通过航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具将坯料从加热炉送到模锻压力机，并精确放置到热锻模具中，进给或旋转调整锻压角度，从而完成坯料的精密锻造。
7.在本发明的一个方面，提供一种航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，包括：
8.至少两个卡箍，沿周向均匀分布并围合成装夹空间以夹持钛合金管件，并且相邻的两个所述卡箍之间可拆卸地连接；
9.手持杆，可拆卸地设置在所述卡箍的外侧，并沿径向向外延伸；以及
10.隔热结构，套设在所述手持杆的外侧。
11.优选地，所述卡箍的两侧设有耳片，所述耳片上开设有安装孔，所述夹持工装还包括：
12.螺纹连接件，穿设于相邻的两个所述卡箍上的所述耳片的所述安装孔内，以使相邻的两个所述卡箍可拆卸地连接。
13.优选地，在相邻的两个所述卡箍相互连接时，相邻的两个所述卡箍的所述耳片相互平行设置。
14.优选地，所述卡箍呈弯折片状结构，以使至少两个所述卡箍围合成棱柱状的装夹
空间。
15.优选地，所述卡箍呈圆弧片状结构，以使至少两个所述卡箍围合成圆柱状的装夹空间。
16.优选地，至少两个所述卡箍包括两个呈半圆弧片状结构的半圆卡箍，两个所述半圆卡箍镜像对称设置以围合成圆柱状的装夹空间。
17.优选地，所述半圆卡箍的内圆半径等于圆柱状钛合金管件的外径。
18.优选地，每个所述半圆卡箍的外侧设置有多个手持杆，并且设置于同一所述半圆卡箍上的多个所述手持杆之间的夹角为60
°
～90
°
。
19.优选地，每个所述半圆卡箍的外侧设置有两个所述手持杆，并且设置于同一所述半圆卡箍上的两个所述手持杆相对于所述半圆卡箍的轴对称面呈对称分布。
20.优选地，所述隔热结构包括隔热棉布，所述隔热棉布多层地套设在所述手持杆的外侧。
21.因此，本发明提供的航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具具有制造成本低、安装方便、使用便捷、操作灵活等特点，可根据坯料的规格灵活定制，从而能够降低工艺操作难度并提高的生产效率。
22.特别地，针对具有长度长、重量大、规格多、小批量生产、模锻精度要求高的特点的坯料，工人通过手动操作将坯料从加热炉送到模锻压力机，能够避免了由于规格多批量少而导致机械臂自动送料不到位，致使锻造精度降低的缺点，还能够避免配备机械臂进行自动化送料而增加的生产成本，节省操作空间。
附图说明
23.附图用来提供对本技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，但并不构成对本技术技术方案的限制。
24.图1为本发明示意图；
25.图2为本发明固定高温航空发动机用钛合金管件示意图；
26.附图标记说明：
27.图中1.卡箍，2.螺纹连接件，3.手持杆，4.隔热结构，5.钛合金管件。
具体实施方式
28.下面将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，并不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
29.如图1-2所示，在本发明的一个方面，提供一种航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，包括至少两个卡箍1、手持杆3和隔热结构4。
30.其中，至少两个卡箍1沿周向均匀分布并围合成装夹空间以夹持钛合金管件5，并且相邻的两个卡箍1之间可拆卸地连接，从而方面操作人员安装或卸下卡箍1。手持杆3可拆卸地设置在卡箍1的外侧并沿径向向外延伸以方便操作人员握持，而隔热结构4则套设在手
持杆3的外侧，用以防止操作人员手部直接与手持杆3接触而烫伤。
31.优选地，卡箍1的两侧设有耳片，耳片上开设有安装孔，夹持工装还包括螺纹连接件2，螺纹连接件2穿设于相邻的两个卡箍1上的耳片的安装孔内，以使相邻的两个卡箍1可拆卸地连接。螺纹连接件2可以包括螺栓螺母组合，也可以包括螺钉，耳片的安装孔对应地被开设为螺纹孔，以使螺纹连接件2相对于耳片上的安装孔可拆卸连接。
32.优选地，在相邻的两个卡箍1相互连接时，相邻的两个卡箍1的耳片相互平行设置，从而使螺纹连接件2更稳固地且更便于操作人员操作地连接在相邻的两个卡箍1的耳片之间。
33.优选地，卡箍1呈弯折片状结构，以使至少两个卡箍1围合成棱柱状的装夹空间，从而对呈棱柱状的管材或杆材进行固定装夹。呈弯折片状结构的卡箍1的折弯角与呈棱柱状的管材或杆材的棱角大小相同，例如对于四棱柱结构的管材或杆材，卡箍1的数量为4个，且每个卡箍1的弯折角均为90
°
，从而使卡箍1与航空发动机用钛合金管件5的夹持更为紧密。
34.类似地，对于圆柱状的钛合金管件5而言，优选地，卡箍1呈圆弧片状结构，以使至少两个卡箍1围合成圆柱状的装夹空间。钛合金管件5的半径越大，呈圆弧片状结构的卡箍1所选取的数量可以相应地越多。对此解释如下：对于半径较大的钛合金管件5而言，如果仅由两个呈圆弧片状结构的卡箍1进行紧固，则容易由于卡箍1的尺寸过大而使卡箍1强度降低，对钛合金管件5的装夹不稳定，此时可以采用多个圆弧片状的卡箍1(例如4个圆心角为90
°
的卡箍1或6个圆心角为60
°
的卡箍1)环绕地对圆柱状的钛合金管件5进行固定装夹。
35.而对于半径较小的钛合金管件5而言，优选地，至少两个卡箍1包括两个呈半圆弧片状结构的半圆卡箍，两个半圆卡箍镜像对称设置以围合成圆柱状的装夹空间。
36.优选地，半圆卡箍的内圆半径等于圆柱状钛合金管件5的外径。
37.优选地，每个半圆卡箍的外侧设置有多个手持杆3，并且设置于同一半圆卡箍上的多个手持杆3之间的夹角为60
°
～90
°
，从而方便不同的操作人员握持而不相互干涉。
38.优选地，每个半圆卡箍的外侧设置有两个手持杆3，并且设置于同一半圆卡箍上的两个手持杆3相对于半圆卡箍的轴对称面呈对称分布，从而在操作时有效节省工人体力、提高效率。
39.优选地，隔热结构4包括隔热棉布，隔热棉布多层地套设在手持杆3的外侧，以防止手持杆3温度过高烫伤操作人员。
40.因此，本发明提供的航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具具有制造成本低、安装方便、使用便捷、操作灵活等特点，可根据坯料的规格灵活定制，从而能够降低工艺操作难度并提高的生产效率。
41.特别地，针对具有长度长、重量大、规格多、小批量生产、模锻精度要求高的特点的坯料，工人通过手动操作将坯料从加热炉送到模锻压力机，能够避免了由于规格多批量少而导致机械臂自动送料不到位，致使锻造精度降低的缺点，还能够避免配备机械臂进行自动化送料而增加的生产成本，节省操作空间。
42.参照图1-2，对本发明所提供的技术方案做进一步说明：一种热模锻成型时用于送料和固定钛合金管件5的航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，包括两个半圆卡箍，四套紧固螺栓，四根手持杆3和四件隔热棉布，半圆卡箍的圆弧两端有加工耳片，每个耳片上加工了两个螺栓孔，紧固螺栓穿过耳片上螺栓孔，通过拧紧紧固螺栓使半圆卡箍和热模钛合
金管件5，手持杆3和半圆卡箍的圆柱面采用焊接连接，隔热棉布缠在手持杆3上，防止工人手握时烫伤。
43.进一步的，半圆卡箍内圆半径等于钛合金管件5外径。
44.进一步的，半圆卡箍上焊接连接的两根手持杆3，其夹角介于60
°
～90
°
之间。
45.进一步的，手持杆3在半圆卡箍中间对称焊接，利于工人手持操作时避免相互干扰以及有效用力。
46.工作原理：热模钛合金管件5加热前，首先两个将半圆卡箍套在热模钛合金管件5的非加热端，然后将紧固螺栓穿入耳片上的螺栓孔，通过拧紧紧固螺栓使半圆卡箍和热模钛合金管件5可靠连接，之后将热模钛合金管件5的加热端送入加热炉进行加热，等加热到始锻温度后，工人手握手持杆3和隔热棉布将热模钛合金管件5从加热炉中取出，并送如模锻压力机的模具，待热模钛合金管件5到位后，在工人手握手持杆3固定热模钛合金管件5后，可进行进给或旋转锻造加工，实现热模钛合金管件5的精密锻造。
47.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
48.1、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，具有结构简单、制造容易、制造成本低等特点，可根据不同规格定制。
49.2、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，针对具有长度长、重量大、规格多、小批量生产、模锻精度要求高等特点的坯料，避免了配备机械臂进行自动化送料而增加的生产成本，同时节省了操作空间。
50.3、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，工人通过手动操作将坯料从加热炉送到模锻压力机，避免了由于规格多批量少而导致机械臂自动送料不到位，致使锻造精度降低的缺点。
51.4、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，具有安装方便、使用便捷、操作灵活等特点，降低了工艺操作难度、提高的生产效率。
52.5、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，通过螺栓与热模钛合金管件5固定后，有四根手持杆3，可供四个工人同时操作，方便热模钛合金管件5的旋转锻造。
53.6、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，每个半圆卡箍上两根手持杆3夹角在60
°
～90
°
之间，操作时避免工人之间相互影响。
54.7、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，手持杆3焊接在半圆弧卡箍1四等分位置，操作时可有效节省工人体力、提高效率。
55.8、该航空发动机用钛合金管件旋锻专用夹具，每根手持杆3上均缠有足够的隔热棉，有效避免了高温烫伤工人。
56.至此，已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本发明的范围由所附权利要求来限定。