[发明专利]一种与热处理匹配的发动机承力支柱件的校形工装

说明书

本发明公开的一种与热处理匹配的发动机承力支柱件的校形工装是由底座、校正组件、压板组件和定位角向销构成，底座为一中部带凸台的圆盘，凸台中部开有一轴向台阶通孔；校正组件与承力支柱匹配，至少为4个，均布固连于底座凸台周围的盘面上，压板组件也与承力支柱匹配，也至少为4个，均布固连于底座凸台通孔的台阶上；当焊接好的承力支柱件按设计要求校形装配于校形工装上后，一起进行热处理，然后冷却即可。本发明提供的校形工装结构简单，制造容易，校形效果非常好，可使承力支柱变形由校形前的3mm减少至0.3mm以及以下，不仅使焊接零件满足了设计使用要求，且减少废品率，降低生产成本，同时还填补了承力支柱件校形工装的空白。

技术领域

本发明属于航空发动机部件的制造工具技术领域，具体涉及一种与热处理匹配的发动机承力支柱件的校形工装。

背景技术

我国某型发动机的内承力环与8个均布的承力支柱之间的连接是采用氩弧焊接来完成。但是当内承力环与8个承力支柱焊接后，出现了承力支柱外端面上需要正确加工的4处安装孔的位置经加工后，其到该端面外轮廓的壁厚与设计图的要求差异较大，无法满足设计使用要求的状况。

经过分析发现，出现这种状况的原因是，内承力环与这8个均布的承力支柱因都是采用的TC4钛合金材料来制造的，而这种钛合金材料在焊接过程中出现的熔池较宽，因而焊缝在熔合和再凝固过程中就会产生焊接变形，加之承力支柱外端面上需要后加工的这4处安装孔距焊接部位较远，焊接部位微小变形都将会导致待加工的这4处安装孔所在位置的承力支柱端部发生较大偏离。假设焊接后承力支柱的正确位置用实线表示，如图1、2所示，这时承力支柱外端面上需要后加工的这4处安装孔到支柱外轮廓边缘的距离就满足设计图和安装的要求。假设承力支柱焊接变形后的位置用实线表示，焊接变形后承力支柱外端面上需要后加工的这4处安装孔到支柱外轮廓边缘的距离就发生了较大偏离，如图4(图4中实线是实际变形后的，虚线是正确的或设计上的位置)，即按正确位置加工的4处安装孔呈现出到支柱外轮廓边缘距离不等的情况。如果承力支柱端部变形进一步增大，则有可能使后续按正常设计位置加工的4处安装孔有一边的孔已经部分或全部不在支柱端部的实体材料上，即此时有的安装孔已经无法加工出来了。更为严重的是，由于这种焊接变形是随机的，因而每一个承力支柱的焊接变形程度和偏离方向可能都还不完全一样，如图3 所示，如果不予以校正处理，焊接后变形的内承力环与承力支柱就只能报废了，这无疑要形成极大的浪费。因此，设计一种与之匹配的校形工装就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是针对现有采用TC4钛合金材料制造的内承力环与承力支柱在焊接后出现的变形，提供一种与热处理匹配的发动机承力支柱件的校形工装。

本发明提供的一种与热处理匹配的发动机承力支柱件的校形工装，其特征在于该校形工装是由底座、校正组件、压板组件和定位角向销构成，底座为一中部带凸台的圆盘，凸台中部开有一轴向台阶通孔，凸台上表面一侧开有一销孔，该销孔与内承力环底面上的销孔匹配，并通过定位角向销连接定位；校正组件与承力支柱匹配，至少为4个，均布固连于底座凸台周围的盘面上，压板组件也与承力支柱匹配，也至少为4个，均布固连于底座台阶通孔的台阶上；当焊接好的承力支柱件按设计要求校形装配于校形工装上后，一起进行热处理，然后冷却即可。

以上校形工装中所述的校正组件是由固定支撑柱、左校正块、右校正块、楔钉和压紧螺钉组成，固定支撑柱的截面形状呈“L”形，水平段的柱面上开有安装孔，可通过连接件固连于底座的盘面上，竖直段柱面的中上部开有上、下、左、右共4 个倾斜通孔，倾斜通孔均朝向中心轴线倾斜，倾斜角度α为5-30°，楔钉为4颗，分别位于倾斜通孔中；左、右校正块均为矩形块，其一端通过连接件水平对称固连在固定支撑柱竖直段的上半部两侧，另一端上开有螺孔，压紧螺钉的前半部穿过螺孔，后半部位于螺孔中。

以上校形工装中所述的楔钉为光面钉，钉的前端有一与轴线呈5-30°夹角α的斜面，钉的端头为圆头。