CN111482772A - 一种组合式燃油喷嘴的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微型涡喷发动机燃油喷嘴的制造技术领域，具体是一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，用于解决现有技术中对组合式燃油喷嘴加工时，组合式燃油喷嘴的周向固紧角度无法控制、各个燃油喷嘴单元折弯困难和容易变形的问题。本发明在装配过程中成型，从而可以对燃油喷嘴单元周向固紧的角度进行控制，通过弯曲工装可以更加容易的对燃油喷嘴单元进行折弯，并能很好的确保折弯角度α和折弯半径R；通过校型工装能够解决燃油喷嘴单元长径比大而易变形的问题，从而在加工过程中燃油喷嘴单元不容易变形。

Description

一种组合式燃油喷嘴的加工工艺
技术领域
本发明涉及微型涡喷发动机燃油喷嘴的制造技术领域，更具体的是涉及一种组合式燃油喷嘴的加工工艺。
背景技术
组合式燃油喷嘴是涡喷发动机上的一个关键部件，要求以固定的角度匀速均匀地向燃烧室内喷射燃油，保证稳定燃烧。组合式燃油喷嘴包括燃油座、盖板和多个燃油喷嘴单元，燃油喷嘴的主油路开在燃油座上，通过燃油座上的U型槽与盖板形成闭合空间的油路，多个燃油喷嘴单元焊接在燃油座上，再通过螺纹连接固定在盖板上。
如图1所示，燃油喷嘴单元为毛细管，管径为Φ1，折弯后角度为锐角α，折弯半径R，折弯距离h，喷嘴高度H。毛细管的折弯角度过大，可能导致管变扁甚至折断。此外，由于燃油喷嘴单元结构的长径比大，本身刚性差、易变形，装配尺寸Φ2不易控制。另外该组合式燃油喷嘴由于尺寸小，装配空间狭小，采用了螺纹连接的简化结构，燃油喷嘴是焊接在燃油座上，再通过燃油座上的螺纹与盖板连接。由于螺纹连接无法控制零件周向固紧角度，该组合式燃油喷嘴螺纹拧紧时无法确保燃油喷嘴的喷嘴全部准确指向圆心。
综上，使用现有技术中的加工工艺对组合式燃油喷嘴进行加工时，该组合式燃油喷嘴的周向固紧角度无法控制、各个燃油喷嘴单元折弯困难和容易变形。因此，我们迫切的需要一种可以解决上述技术问题的组合式燃油喷嘴加工工艺。
发明内容
基于以上问题，本发明提供了一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，用于解决现有技术中对组合式燃油喷嘴加工时，组合式燃油喷嘴的周向固紧角度无法控制、各个燃油喷嘴单元折弯困难和容易变形的问题。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，包括如下步骤：
S1下料：按燃油喷嘴单元的尺寸计算展开长度，预留线切割余量；
S2线切割：割燃油喷嘴单元的长度；
S3火焰钎焊：将燃油喷嘴单元与燃油座通过火焰钎焊焊接为燃油喷嘴组件；
S4畅通性检查：检查燃油喷嘴组件的畅通性；
S5校直：校直燃油喷嘴组件，消除焊接引起的变形；
S6装配：利用专用扳手将燃油喷嘴组件逐一装配在盖板上，装配紧以后，刻线记录燃油座与盖板的相对位置，并在盖板上用记号笔编号记录；
S7弯管：利用弯曲工装对燃油喷嘴组件弯管，确保折弯角度α和折弯半径R；
S8拆卸：将燃油喷嘴组件从盖板上拆下，装入带有编号的零件袋，零件袋编号需与盖板上编号一一对应；
S9线切割：将燃油喷嘴组件弯头处多余的预留长度割掉，确保折弯距离h；
S10装配：将燃油喷嘴组件按照编号装回盖板的对应位置，并用专用扳手旋紧至原位置：
S11校形：正式校形前进行校形试验，旋转调节定位轴控制校型工装轴向位置将燃油喷嘴往外压，待能保证装配尺寸Φ2后，停止旋转。
作为一种优选的方式，所述弯曲工装包括中心轴，所述中心轴的中部安装有定位筒，所述定位筒的外周面上安装有胎模，所述胎模上设有折弯边，所述中心轴上位于定位筒的顶面安装有旋紧机构。
作为一种优选的方式，所述胎模包括相互成型为一体的胎盘和多个折弯块，所述折弯边设在折弯块上，多个所述折弯块均匀的设置在胎盘的外周面上且与多个燃油喷嘴组件一一对应。
作为一种优选的方式，所述定位筒包括从上到下相互成型为一体的上固定筒和下连接筒，所述旋紧机构安装在上固定筒顶面，所述胎模安装在下连接筒的外周面上。
作为一种优选的方式，所述旋紧机构包括安装在中心轴上且位于定位筒顶面的垫圈，所述中心轴上还安装有位于垫圈顶面的锁紧螺母。
作为一种优选的方式，所述校型工装包括定位轴和工装套筒，所述定位轴穿过工装套筒且与工装套筒通过螺纹连接，且定位轴的轴线和工装套筒的轴线共线，所述工装套筒的下部开有多个可与燃油喷嘴组件一一对应的均布槽。
作为一种优选的方式，所述工装套筒包括从上到下相互成型为一体的筒体和校形盘，多个所述均布槽均匀的开在校形盘的外周面上，所述筒体的顶部开有螺纹孔，所述定位轴穿过螺纹孔且与螺纹孔通过螺纹连接。
作为一种优选的方式，所述定位轴包括从上到下相互成型为一体的定位段、定位盘和固定段，所述固定段与燃油座连接，所述定位盘与工装套筒的内壁接触，所述定位段穿过螺纹孔。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明在装配过程中成型，从而可以对燃油喷嘴单元周向固紧的角度进行控制，通过弯曲工装可以更加容易的对燃油喷嘴单元进行折弯，并能很好的确保折弯角度α和折弯半径R；通过校型工装能够解决燃油喷嘴单元长径比大而易变形的问题。
(2)本发明中通过合理的工艺流程设计、加工设计以及成型工装设计，最终更容易实现满足图纸尺寸要求的产品。
(3)本发明中弯曲工装、校型工装与组合式燃油喷嘴的安装和拆卸较为方便，使用也较为便捷。
附图说明
图1为本发明中燃油喷嘴组件的正面剖视结构简图；
图2为本发明中组合式燃油喷嘴安装在弯曲工装上时的正面剖视结构简图；
图3为本发明中组合式燃油喷嘴安装在校型工装上时的正面剖视结构简图；
图4为本发明胎模的立体结构简图；
图5为本发明定位筒的正面剖视结构简图；
图6为本发明工装套筒的立体结构简图；
图7为本发明定位轴的正面结构简图；
附图标记：1燃油座，2燃油喷嘴单元，3盖板，4燃油喷嘴组件，5中心轴，6胎模，61胎盘，62折弯块，621折弯边，7定位筒，71下连接筒，72上固定筒，8垫圈，9锁紧螺母，10工装套筒，101校形盘，1011均布槽，102筒体，1021螺纹孔，11定位轴，111固定段，112定位盘，113定位段。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：
如图1-3所示，一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，包括如下步骤：
S1下料：按燃油喷嘴单元2的尺寸计算展开长度，预留线切割余量；
S2线切割：割燃油喷嘴单元2的长度；
S3火焰钎焊：将燃油喷嘴单元2与燃油座1通过火焰钎焊焊接为燃油喷嘴组件4；
S4畅通性检查：检查燃油喷嘴组件4的畅通性；
S5校直：校直燃油喷嘴组件4，消除焊接引起的变形；
S6装配：利用专用扳手将燃油喷嘴组件4逐一装配在盖板3上，装配紧以后，刻线记录燃油座1与盖板3的相对位置，并在盖板3上用记号笔编号记录；
S7弯管：利用弯曲工装对燃油喷嘴组件4弯管，确保折弯角度α和折弯半径R；
S8拆卸：将燃油喷嘴组件4从盖板3上拆下，装入带有编号的零件袋，零件袋编号需与盖板3上编号一一对应；
S9线切割：将燃油喷嘴组件4弯头处多余的预留长度割掉，确保折弯距离h；
S10装配：将燃油喷嘴组件4按照编号装回盖板3的对应位置，并用专用扳手旋紧至原位置；
S11校形：正式校形前进行校形试验，旋转调节定位轴11控制校型工装轴向位置将燃油喷嘴往外压，待能保证装配尺寸Φ2后，停止旋转。
如图2、4和5所示，为了便于理解，以下给出了一种优选的弯曲工装，弯曲工装包括中心轴5，中心轴5的中部安装有定位筒7，定位筒7的外周面上安装有胎模6，胎模6上设有折弯边621，中心轴5上位于定位筒7的顶面安装有旋紧机构。
胎模6包括相互成型为一体的胎盘61和多个折弯块62，折弯边621设在折弯块62上，多个折弯块62均匀的设置在胎盘61的外周面上且与多个燃油喷嘴组件4一一对应。定位筒7包括从上到下相互成型为一体的上固定筒72和下连接筒71，旋紧机构安装在上固定筒72顶面，胎模6安装在下连接筒71的外周面上。旋紧机构包括安装在中心轴5上且位于定位筒7顶面的垫圈8，中心轴5上还安装有位于垫圈8顶面的锁紧螺母9。
使用弯曲工装时，中心轴5穿过燃油座1的轴内孔，胎模6上的定位筒7通过中心轴5的外圆定位，并与中心轴5装配在一起，再将胎模6装入定位圈。经仿真分析软件仿真燃油喷嘴单元2曲成型的过程，计算弯曲回弹量，最终得出折弯到设计尺寸的最佳模型面并加工制作胎模6。折弯块62在胎模6的圆周上向心均布，可保证燃油喷嘴单元2折弯时的向心一致性。胎模6所在平面与燃油座1所在平面通过中心轴5保持平行，用于保证燃油喷嘴单元2高度的一致性。燃油喷嘴组件4的一端预先焊接固定在盖板3上，另一端为自由端，折弯时自由端沿胎模6的折弯边变形，保证各燃油喷嘴单元2折弯起点位置和折弯角度一致。
如图3、6和7所示，以下给出了一种优选的校型工装结构，校型工装包括定位轴11和工装套筒10，定位轴11穿过工装套筒10且与工装套筒10通过螺纹连接，且定位轴11的轴线和工装套筒10的轴线共线，工装套筒10的下部开有多个可与燃油喷嘴组件4一一对应的均布槽1011。工装套筒10包括从上到下相互成型为一体的筒体102和校形盘101，多个均布槽1011均匀的开在校形盘101的外周面上，筒体102的顶部开有螺纹孔1021，定位轴11穿过螺纹孔1021且与螺纹孔1021通过螺纹连接。定位轴11包括从上到下相互成型为一体的定位段113、定位盘112和固定段111，固定段111与燃油座1连接，定位盘112与工装套筒10的内壁接触，定位段113穿过螺纹孔1021。
校型工装的工装套筒10通过定位轴11定位，工装套筒10的径向开有与燃油喷嘴组件4数量一致、锥角对应的均布槽1011，燃油喷嘴组件4的直立段卡入均布槽1011内，工装套筒10的直径大于燃油喷嘴单元2均布圆的直径，通过旋转定位轴11，由于定位轴11与筒体102间通过螺纹连接，所以旋转定位轴11的时候，工装套筒10会在竖直方向向上或者向下移动，从而迫使燃油喷嘴单元2倾斜。
燃油喷嘴单元2倾斜折弯经过仿真分析，计算回弹量得出折弯角度，均布槽1011角度为燃油喷嘴单元2折弯后回弹前角度，同时根据折弯角度计算得均布槽1011沿轴线的行程。折弯时燃油喷嘴单元2与均布槽1011下端线接触开始折弯，从而控制燃油喷嘴单元2的倾斜角度，折弯到位后燃油喷嘴单元2倾斜角度与均布槽1011尺寸配合，静置释放应力，取下工装，燃油喷嘴单元2回弹到设计角度。
通过上述操作即可完成对组合式燃油喷嘴的加工，由于在装配过程中成型，从而可以对燃油喷嘴单元2周向固紧的角度进行控制，通过弯曲工装可以更加容易的对燃油喷嘴单元2进行折弯，并能很好的确保折弯角度α和折弯半径R；通过校型工装能够解决燃油喷嘴单元2长径比大而易变形的问题。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1下料：按燃油喷嘴单元(2)的尺寸计算展开长度，预留线切割余量；
S2线切割：割燃油喷嘴单元(2)的长度；
S3火焰钎焊：将燃油喷嘴单元(2)与燃油座(1)通过火焰钎焊焊接为燃油喷嘴组件(4)；
S4畅通性检查：检查燃油喷嘴组件(4)的畅通性；
S5校直：校直燃油喷嘴组件(4)，消除焊接引起的变形；
S6装配：利用专用扳手将燃油喷嘴组件(4)逐一装配在盖板(3)上，装配紧以后，刻线记录燃油座(1)与盖板(3)的相对位置，并在盖板(3)上用记号笔编号记录；
S7弯管：利用弯曲工装对燃油喷嘴组件(4)弯管，确保折弯角度α和折弯半径R；
S8拆卸：将燃油喷嘴组件(4)从盖板(3)上拆下，装入带有编号的零件袋，零件袋编号需与盖板(3)上编号一一对应；
S9线切割：将燃油喷嘴组件(4)弯头处多余的预留长度割掉，确保折弯距离h；
S10装配：将燃油喷嘴组件(4)按照编号装回盖板(3)的对应位置，并用专用扳手旋紧至原位置；
S11校形：正式校形前进行校形试验，旋转调节定位轴(11)控制校型工装轴向位置将燃油喷嘴往外压，待能保证装配尺寸Φ2后，停止旋转。
2.根据权利要求1所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述弯曲工装包括中心轴(5)，所述中心轴(5)的中部安装有定位筒(7)，所述定位筒(7)的外周面上安装有胎模(6)，所述胎模(6)上设有折弯边(621)，所述中心轴(5)上位于定位筒(7)的顶面安装有旋紧机构。
3.根据权利要求2所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述胎模(6)包括相互成型为一体的胎盘(61)和多个折弯块(62)，所述折弯边(621)设在折弯块(62)上，多个所述折弯块(62)均匀的设置在胎盘(61)的外周面上且与多个燃油喷嘴组件(4)一一对应。
4.根据权利要求2所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述定位筒(7)包括从上到下相互成型为一体的上固定筒(72)和下连接筒(71)，所述旋紧机构安装在上固定筒(72)顶面，所述胎模(6)安装在下连接筒(71)的外周面上。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述旋紧机构包括安装在中心轴(5)上且位于定位筒(7)顶面的垫圈(8)，所述中心轴(5)上还安装有位于垫圈(8)顶面的锁紧螺母(9)。
6.根据权利要求1所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述校型工装包括定位轴(11)和工装套筒(10)，所述定位轴(11)穿过工装套筒(10)且与工装套筒(10)通过螺纹连接，且定位轴(11)的轴线和工装套筒(10)的轴线共线，所述工装套筒(10)的下部开有多个可与燃油喷嘴组件(4)一一对应的均布槽(1011)。
7.根据权利要求6所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述工装套筒(10)包括从上到下相互成型为一体的筒体(102)和校形盘(101)，多个所述均布槽(1011)均匀的开在校形盘(101)的外周面上，所述筒体(102)的顶部开有螺纹孔(1021)，所述定位轴(11)穿过螺纹孔(1021)且与螺纹孔(1021)通过螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的一种组合式燃油喷嘴的加工工艺，其特征在于：所述定位轴(11)包括从上到下相互成型为一体的定位段(113)、定位盘(112)和固定段(111)，所述固定段(111)与燃油座(1)连接，所述定位盘(112)与工装套筒(10)的内壁接触，所述定位段(113)穿过螺纹孔(1021)。
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