阅读说明：本技术 发动机燃烧室零件胀形成形方法 (Bulging forming method for engine combustion chamber part ) 是由 姜男 徐晶 孙健通 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种发动机燃烧室零件胀形成形方法,其包括下述步骤：将胀形模具安装在液压机上,将胀形模具上、下模座打开至适合高度,将圆柱空心坯料内孔润滑后套在胀形凹模外,成形时胀形凸模缓慢下行至计算的距离,稳定后胀形凸模上行,设备卸载后取下成型零件,更换不同直径的胀形凸凹模,成型另外规格的燃烧室零件。采用本发明进行产品加工,加工出的零件尺寸精度高、效率高,选择不同尺寸的胀形凸凹模,可成形多种不同直径尺寸的燃烧室零件。(The invention relates to a bulging forming method for engine combustion chamber parts, which comprises the following steps: installing the bulging die on a hydraulic press, opening the upper die seat and the lower die seat of the bulging die to proper heights, lubricating the inner hole of the cylindrical hollow blank, then sleeving the inner hole of the cylindrical hollow blank outside the bulging female die, slowly descending the bulging male die to a calculated distance during forming, ascending the bulging male die after stabilization, taking down the formed part after unloading the equipment, replacing the bulging male die and the bulging female die with different diameters, and forming the combustion chamber part with other specifications. The invention is adopted to process products, the processed parts have high dimensional precision and high efficiency, and the expanding convex-concave dies with different sizes are selected to form combustion chamber parts with different diameters.)

发动机燃烧室零件胀形成形方法

技术领域

本发明涉及一种胀形工艺，尤其涉及一种发动机燃烧室胀形成形方法。

背景技术

胀形工艺是利用胀形介质的作用，使薄壁管筒形零件内部承受载荷而产生塑性变形，从而达到成形和实现高精度的目的，胀形工艺作为一项新兴的薄壁管筒形零件成形技术，在变形机理和精度控制方面在航天发动机零部件制造领域中具有重大的现实意义。胀形模具可以在液压机的一次行程中完成毛坯的厚度减薄、表面积增大的工序，通常结合其它冲压方式成形形状复杂的军品零件，是一种简易、成熟、可靠的冲压成形方法。

但目前的胀形工艺，尚不能实现形状相对复杂、尺寸精度要求高、批量生产的燃烧室零件的成形要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种发动机燃烧室胀形成形方法，实现燃烧室零件胀形成形的要求。

本发明的技术方案包括下述步骤：

将胀形模具安装在液压机上，将胀形模具上、下模座打开至适合高度，将圆柱空心坯料内孔润滑后套在胀形凹模外，成形时胀形凸模缓慢下行至计算的距离，稳定后胀形凸模上行，设备卸载后取下成型零件，更换不同直径的胀形凸凹模，成型另外规格的燃烧室零件；

所述的胀形模具结构为，包括上模座、下模座、胀形凹模和胀形凸模，胀形凹模的底端安装在下模座上，胀形凸模的顶端安装在上模座上，胀形凸模***胀形凹模内。

所述的坯料直径D₀由下式计算：

D₀＝D_max/K

式中：D_max——胀形后制件的最大直径

K——极限胀形系数

其中，材料的极限胀形系数与材料的许用伸长率相关。

所述的坯料长度L₀由下式计算：

L₀＝L[1+(0.3～0.4)δ]+Δl

式中：L——制件母线长度

δ——δ＝(D_max-D₀)/D₀

Δl——修边余量，为10～20mm。

胀形时，胀形力按下式计算：

F＝P*A

式中：F——胀形力(N)

P——胀形单位压力(MPa)

A——胀形面积(mm²)

胀形单位压力P与零件材料的抗拉强度、胀形最大直径、零件的原始厚度相关。

所述的胀形凹模为分瓣式凹模，分瓣式凹模由8块模瓣构成圆形内腔， 8块模瓣与胀形凸模的间隙一致。

所述的胀形凸模和胀形凹模型面粗糙度要求为0.4μm。

本发明的积极效果如下：

采用本发明进行产品加工，加工出的零件尺寸精度高、效率高，选择不同尺寸的胀形凸凹模，可成形多种不同直径尺寸的燃烧室零件，满足了企业的技术和批量生产的要求的同时，降低了生产成本。模具生产可靠、维修方便、加工周期缩短、效率高，满足了发动机对零件精度、效率、寿命以及返修的要求。

附图说明

图1为本发明实施例被加工燃烧室零件结构示意图。

图2为本发明实施例坯料结构示意图。

图3为本发明胀形模具结构示意图。

图4为本发明胀形模具俯视结构示意图

图5为本发明胀形凸模的结构示意图。

图6为本发明胀形凹模的结构示意图。

具体实施方式

实施例

采用本发明的方法对某发动机的两种规格的燃烧室零件进行加工，选定材料为铬锆铜(C18150)有色金属，零件壁厚分别为1.6mm、1.4mm，零件结构为圆筒空心件，属圆柱形空心坯料的胀形，即将管毛坯在半径方向向外扩张成形。

将胀形模具安装在液压机上，将胀形模具上、下模座打开至适合高度，将圆柱空心坯料内孔润滑后套在胀形凹模外，成形时胀形凸模缓慢下行至计算的距离，稳定后胀形凸模上行，设备卸载后取下成型零件，更换不同直径的胀形凸凹模，成型另外规格的燃烧室零件；

所述的胀形模具结构为，包括上模座7、下模座1、胀形凹模4和胀形凸模5，胀形凹模4的底端通过定位销2安装在下模座1上，胀形凸模5的顶端通过螺钉8安装在上模座上，胀形凸模***胀形凹模内。所述的胀形凹模为分瓣式凹模，分瓣式凹模由8块模瓣构成圆形内腔，可缓解模瓣和毛坯之间的摩擦力，增加模瓣数量使变形均匀，同时可达到提高零件精度的目的。8块模瓣与胀形凸模的间隙一致，避免由于材料受力不均匀导致的铬锆铜材料毛坯出现划伤。所述的胀形凸模和胀形凹模型面粗糙度要求为 0.4μm。

所述的坯料直径D₀由下式计算：

D₀＝D_max/K

式中：D_max——胀形后制件的最大直径

K——极限胀形系数

其中，材料的极限胀形系数与材料的许用伸长率相关。

增加材料在圆周方向的变形程度和减少材料的变薄，使其自由收缩，毛坯长度L₀比零件长度增加一部分收缩量；所述的坯料长度L₀由下式计算：

L₀＝L[1+(0.3～0.4)δ]+Δl

式中：L——制件母线长度

δ——δ＝(D_max-D₀)/D₀

Δl——修边余量，为10～20mm。

胀形时，胀形力按下式计算：

F＝P*A

式中：F——胀形力(N)

P——胀形单位压力(MPa)

A——胀形面积(mm²)

胀形单位压力P与零件材料的抗拉强度、胀形最大直径、零件的原始厚度相关。