CN113770667A - 异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，包括如下步骤：构建半幅的喷管隔热区外表面并向外扩展，3D打印制造金属外模结构；在金属外模结构的两端分别设置前、后挡板和多个拉杆固定；金属外模结构内表面、前、后挡板、贴合金属外蒙皮；填充轻质材料和凝固剂，凝固后拆除前、后挡板和金属外模结构；填充物表面贴合金属内蒙皮，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用焊接固定，按上述步骤加工对称的另一面形态模具。本发明实现了快速完成型胎设计及加工，提高了效率，大幅度缩短型胎设计及加工周期，大大节约了制造成本，提高了经济性；本发明操作简单，适合推广使用。

Description

异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺
技术领域
本发明涉及航空发动机异型喷管隔热层工艺型胎设计技术领域，具体涉及一种异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺。
背景技术
喷管隔热层贴敷在喷管外表的隔热区域，喷管属于圆转超椭圆的异型结构，喷管隔热区域面积达2.3平方米，其加工制造用型胎体积达4.5立方米。采用传统的型胎加工隔热层模具，工艺流程多采用模具型胎设计、金属膜胚准备、零件粗加工、半精加工、热处理、型胎表面精处理、模具装配等过程，其制造周期达60天，制造费用达60万元。因而，使得喷管隔热层的制造成本高昂，而且绝大多数成本都耗费在工艺型胎的加工上，经济性较差。另外，在加工、装配、使用过程中，如果型胎出现不可修复的损伤，就会导致重新制作，影响隔热层产品的交付。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，包括如下步骤：
A、利用三维建模软件构建半幅的喷管隔热区外表面，获得三维片体模型，并将三维片体模型向外扩展，采用3D打印制造金属外模结构；
B、在金属外模结构的前、后端面分别设置前挡板、后挡板，前挡板、后挡板之间采用多个拉杆固定；结构如图1所示；
C、在金属外模结构内表面、以及该区域内的前挡板、后挡板上贴合金属外蒙皮；
D、在金属外蒙皮内填充轻质材料和凝固剂，填充物凝固后拆除前挡板、后挡板和金属外模结构；
E、在填充物表面贴合金属内蒙皮，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用焊接固定，然后按上述步骤加工对称的另一面形态模具。
本发明通过本方法并运用至喷管隔热层工艺型胎加工中，实现了快速完成型胎设计及加工，提高了效率，大幅度缩短型胎设计及加工周期，使得加工周期从60天缩短至20天左右，同时也使费用由原来的60万元缩减至5万元，大大节约了制造成本，提高了经济性；另外，当型胎出现不可修复的损伤时，也可以快速完成新的型胎加工，不影响隔热层产品的交付。本发明操作简单，适合推广使用。
所述步骤A中，三维片体模型向外扩展1.8～2.2mm。
所述步骤A中，三维片体模型向外扩展2mm。
型胎制造完成后，总长、两端的宽度、高度寸公差为±2mm以内。
型胎制造完成后，在外表面标记两瓣隔热层的搭接位置。
所述步骤C还包括，采用橡胶锤敲修外蒙皮，使外蒙皮分别与金属外模结构、前挡板、后挡板完全贴合。
所述步骤E中，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用点焊。
所述拉杆两端设有螺母，螺母与前挡板或后挡板接触。
所述型胎外膜结构用拉杆直径为10mm。
所述前挡板、后挡板厚度为5mm。
所述金属外蒙皮、金属内蒙皮厚度为0.1mm。
本发明的有益效果在于：
本发明通过本方法并运用至喷管隔热层工艺型胎加工中，实现了快速完成型胎设计及加工，提高了效率，大幅度缩短型胎设计及加工周期，使得加工周期从60天缩短至20天左右，同时也使费用由原来的60万元缩减至5万元，大大节约了制造成本，提高了经济性；另外，当型胎出现不可修复的损伤时，也可以快速完成新的型胎加工，不影响隔热层产品的交付。本发明操作简单，适合推广使用。
附图说明
图1是本发明的金属外模结构装配示意图。
图2是本发明的工艺流程图。
图中：1-金属外模结构；2-前挡板；3-后挡板；4-拉杆。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1～2所示：
本发明提供了一种异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，包括如下步骤：
A、利用三维建模软件构建半幅的喷管隔热区外表面，获得三维片体模型，并将三维片体模型向外扩展，采用3D打印制造金属外模结构1；
B、在金属外模结构1的前、后端面分别设置前挡板2、后挡板3，前挡板2、后挡板3之间采用多个拉杆4固定；结构如图1所示；
C、在金属外模结构1内表面、以及该区域内的前挡板2、后挡板3上贴合金属外蒙皮；
D、在金属外蒙皮内填充轻质材料和凝固剂，填充物凝固后拆除前挡板2、后挡板3和金属外模结构1；
E、在填充物表面贴合金属内蒙皮，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用焊接固定，然后按上述步骤加工对称的另一面形态模具。
完成工艺型胎加工后，采用型胎作为模型，将两面型胎面对面配合，两面型胎上分别贴合喷管隔热层材料，预留搭接长度，即可制造喷管隔热层。
本发明通过本方法并运用至喷管隔热层工艺型胎加工中，实现了快速完成型胎设计及加工，提高了效率，大幅度缩短型胎设计及加工周期，使得加工周期从60天缩短至20天左右，同时也使费用由原来的60万元缩减至5万元，大大节约了制造成本，提高了经济性；另外，当型胎出现不可修复的损伤时，也可以快速完成新的型胎加工，不影响隔热层产品的交付。本发明操作简单，适合推广使用。
所述步骤A中，三维片体模型向外扩展1.8～2.2mm。提高精度，使型胎制造完成后，总长、两端的宽度、高度寸公差为±2mm以内。
所述步骤A中，三维片体模型向外扩展2mm。
型胎制造完成后，总长、两端的宽度、高度寸公差为±2mm以内。
型胎制造完成后，在外表面标记两瓣隔热层的搭接位置。使用方便，提高隔热层的制造效率和准确度。
所述步骤C还包括，采用橡胶锤敲修外蒙皮，使外蒙皮分别与金属外模结构1、前挡板2、后挡板3完全贴合。保证型胎外表面不存在鼓包、凹坑、褶皱，保证了喷管隔热层的质量。
所述步骤E中，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用点焊。减小焊接变形量，同时防止焊接热量导致金属外蒙皮内的填充物变形，导致型胎尺寸偏差，提高精度。
所述拉杆4两端设有螺母，螺母与前挡板2或后挡板3接触。
所述型胎外膜结构用拉杆4直径为10mm。
所述前挡板2、后挡板3厚度为5mm。
所述金属外蒙皮、金属内蒙皮厚度为0.1mm。塑性好，使金属外蒙皮、金属内蒙皮与填充物的贴合性好，保证了型胎表面的平滑性。

Claims (10)

1.一种异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
A、利用三维建模软件构建半幅的喷管隔热区外表面，获得三维片体模型，并将三维片体模型向外扩展，采用3D打印制造金属外模结构(1)；
B、在金属外模结构(1)的前、后端面分别设置前挡板(2)、后挡板(3)，前挡板(2)、后挡板(3)之间采用多个拉杆(4)固定；结构如图(1)所示；
C、在金属外模结构(1)内表面、以及该区域内的前挡板(2)、后挡板(3)上贴合金属外蒙皮；
D、在金属外蒙皮内填充轻质材料和凝固剂，填充物凝固后拆除前挡板(2)、后挡板(3)和金属外模结构(1)；
E、在填充物表面贴合金属内蒙皮，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用焊接固定，然后按上述步骤加工对称的另一面形态模具。
2.如权利要求1所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述步骤A中，三维片体模型向外扩展1.8～2.2mm。
3.如权利要求2所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述步骤A中，三维片体模型向外扩展2mm。
4.如权利要求1所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：型胎制造完成后，总长、两端的宽度、高度寸公差为±2mm以内。
5.如权利要求4所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：型胎制造完成后，在外表面标记两瓣隔热层的搭接位置。
6.如权利要求1所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述步骤C还包括，采用橡胶锤敲修外蒙皮，使外蒙皮分别与金属外模结构(1)、前挡板(2)、后挡板(3)完全贴合。
7.如权利要求1所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述步骤E中，金属内蒙皮与金属外蒙皮交接处采用点焊。
8.如权利要求1所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述拉杆(4)两端设有螺母，螺母与前挡板(2)或后挡板(3)接触。
9.如权利要求8所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述型胎外膜结构用拉杆(4)直径为10mm。
10.如权利要求1所述的异型喷管隔热层工艺型胎加工工艺，其特征在于：所述金属外蒙皮、金属内蒙皮厚度为0.1mm。
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