一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法与流程

本发明属于卡环成型，具体为一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法。

背景技术：

1、某航空发动机火焰筒卡环如图1所示，涉及材料为0.6mm高温合金板料。该产品为半环形件，直径近500mm，沿整个型面呈近封闭形结构，宽度9.5～9.8mm，中间槽口尺寸6.6～7mm，空腔间隙最大2.15mm，最小仅为1.55mm。

2、该结构由于材料薄、直径大、近封闭尺寸小、成型难度大，传统工艺采用专用工装支撑保证近封闭结构尺寸，但受结构限制工装尺寸太小无法设计，且即使设计成型后无法进行机械加工，取出难度大，无法进行成型和机械加工。

技术实现思路

1、本发明的提供了一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，解决了传统卡环成型工艺无法进行成型和机械加工的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，包括

4、根据零件尺寸设计工艺保持段尺寸和零件主体尺寸，加工工艺保持段，根据零件主体尺寸下料获得料板；

5、将料板根据产品直径进行滚圆，然后进行工艺焊缝焊接获得筒体；

6、对筒体进行预成型处理，然后基于预成型处理后的零件主体和工艺保持段进行翻边成型操作；

7、对翻边成型好的零件进行槽口加工操作；

8、取出槽口内残留的保持段材料，将零件进行切割，获得两个薄壁卡环。

9、优选地，采用型号为ly12工业用铝作为工艺保持段的材料。

10、优选地，采用板料剪板机进行下料。

11、优选地，采用氩弧焊进行工艺焊缝焊接。

12、优选地，对筒体进行预成型处理操作采用四轴滚床。

13、优选地，翻边成型操作具体为：

14、将预成型u形槽的零件安装到成型工装上，将工艺段放置在u形槽内，使用车床成型专用滚轮进行一侧滚压，完成后进行另一侧滚压，滚压过程中保证工艺段与u形槽贴和，使保持段嵌入u型槽内，形成近封闭槽。

15、优选地，翻边成型加工参数：主轴转速20r/min，进给量0.02mm。

16、优选地，槽口加工操作具体为：

17、更换车刀在保持段的支撑下车加工槽口，保证设计尺寸，加工过程中切削深度以保持段最薄处车到产品主体。

18、优选地，取出槽口内残留的保持段材料具体为：

19、将零件放在旋转工装上，采用手工拉扯的方法去除零件槽口内两侧中残留的保持段材料，剩余保持段材料采用扁铲进行清理。

20、优选地，将零件进行切割具体为：

21、将产品一端切除工艺焊缝，另一端根据零件设计尺寸要求进行切开。

22、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，先通过设计工艺保持段尺寸，根据零件尺寸设计工艺保持段尺寸和零件主体尺寸，加工工艺保持段，根据零件主体尺寸下料获得料板，将料板根据产品直径进行滚圆，然后进行工艺焊缝焊接获得筒体，为翻边成型做准备，为了形成近封闭槽，需要分步实现，先采用预成型u形槽，再翻边成型的工艺。在翻边成型的过程中工艺段进行支撑，采用滚压成型的方法形成产品。车加工的方法去除多余材料保证槽口宽度，保持段的存在，即避免了薄壁件车加工过程中的振刀现象，又较好地控制了车加工变形，可以获得良好的成型和车加工尺寸。去除工艺段，一切为二形成产品，实现了近封闭薄壁卡环的经济、高效加工。

23、进一步地，该零件为薄壁近封闭槽结构，在成型过程中容易产生变形，从而影响成型精度。需要设计一种工装或辅助材料控制成型变形，传统工艺无法达到要求，同时因铝合金有一定的弹性且经济成本较低，因此采用ly12一般工业用铝作为工艺保持段，在翻边成型过程中，将其压入控制成型尺寸。

技术特征：

1.一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，采用型号为ly12工业用铝作为工艺保持段的材料。

3.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，采用板料剪板机进行下料。

4.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，采用氩弧焊进行工艺焊缝焊接。

5.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，对筒体进行预成型处理操作采用四轴滚床。

6.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，翻边成型操作具体为：

7.根据权利要求6所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，翻边成型加工参数：主轴转速20r/min，进给量0.02mm。

8.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，槽口加工操作具体为：

9.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，取出槽口内残留的保持段材料具体为：

10.根据权利要求1所述的一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，其特征在于，将零件进行切割具体为：

技术总结本发明提供了一种近封闭薄壁卡环的成型和机械加工方法，先通过设计工艺保持段尺寸，根据零件尺寸设计工艺保持段尺寸和零件主体尺寸，加工工艺保持段，根据零件主体尺寸下料获得料板，将料板根据产品直径进行滚圆，然后进行工艺焊缝焊接获得筒体，为翻边成型做准备，为了形成近封闭槽，需要分步实现，先采用预成型U形槽，再翻边成型的工艺。在翻边成型的过程中工艺段进行支撑，采用滚压成型的方法形成产品。车加工的方法去除多余材料保证槽口宽度，保持段的存在，即避免了薄壁件车加工过程中的振刀现象，又较好地控制了车加工变形，可以获得良好的成型和车加工尺寸。去除工艺段，一切为二形成产品，实现了近封闭薄壁卡环的经济、高效加工。技术研发人员：周卫涛,李琳,李成花,冯栋,黄应军,金静,武锦将,吕亚洲受保护的技术使用者：中国航发动力股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4