一種高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體為一種高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]卷簧主要是用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，彈性元件裝配在噴口內(nèi)，通過(guò)搖臂與傳感器連接，主要受扭轉(zhuǎn)力，工作溫度不超過(guò)200°C。通過(guò)卷簧的彈力來(lái)保證噴口與傳感器有一個(gè)固定的間隙，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，卷簧一直受力。卷簧的設(shè)計(jì)要求見(jiàn)圖1(a)-圖1 (C)，工裝2中間設(shè)置彈力測(cè)試儀3，卷簧I設(shè)置于工裝2與彈力測(cè)試儀3之間，卷簧I的一端與彈力測(cè)試儀3卡接，卷簧I的另一端通過(guò)螺釘4安裝于工裝2內(nèi)側(cè)。
[0003]由于卷簧形狀特殊，不同于一般的發(fā)條彈簧。一般發(fā)條彈簧的形狀都是呈阿基米德螺線形狀，里圈間隙小，外圈間隙大，符合變形規(guī)律，這樣的變形規(guī)律有利于加工成型。國(guó)內(nèi)新研制出高強(qiáng)度、高彈性模量的鎳-鉻-鈷基3Π578合金。該合金采取多種強(qiáng)化措施:高含量W(W ^ 9wt% )固溶強(qiáng)化、高含量Al和Ti (Al+Ti ^ 4wt% )彌散強(qiáng)化和時(shí)效前冷變形強(qiáng)化。另一方面，冷變形也進(jìn)一步促進(jìn)了時(shí)效過(guò)程中γ,相的析出。這使該合金具有一般彈性高溫合金無(wú)法比擬的高強(qiáng)度和高彈性模量，成為制造此類彈性構(gòu)件的理想材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，通過(guò)采用熱處理定型解決卷簧成型后變形及間隙不均勻問(wèn)題，保證卷簧內(nèi)外圈間隙尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，并保證其尺寸穩(wěn)定性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]—種高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，卷簧定型的基本工藝路線為:卷簧零件清洗一裝定型夾具一真空熱處理一檢驗(yàn)，其中:
[0007](I)定型夾具設(shè)計(jì)
[0008]定型夾具設(shè)計(jì)為固定外套的結(jié)構(gòu)，將卷簧零件裝入后，在卷簧零件的間隙內(nèi)裝入不同尺寸的銷釘，保證卷簧零件定型尺寸；
[0009](2)熱處理定型
[0010]采用真空爐，在800±10°C保溫60?75min，爐冷至700±10°C保溫120?135min，
充氬氣冷卻。
[0011]所述的高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，卷簧零件要求有較大的變形空間，而且卷簧零件每圈與每圈的間隙是不等的，里圈間隙大，外圈間隙小，同時(shí)外徑受限制；采用圓環(huán)型熱處理定型夾具，將卷簧零件旋緊放入定型夾具內(nèi)，在圈間間隙內(nèi)釘入不同尺寸的銷釘，保證內(nèi)圈間隙大，外圈間隙小，進(jìn)行熱處理定型處理，保證每圈與每圈之間的不同間隙。
[0012]所述的高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，在卷簧零件每圈與每圈間用不同粗細(xì)的銷釘調(diào)整，銷釘豎向設(shè)置于卷簧的每圈與每圈間，通過(guò)銷釘?shù)闹睆秸{(diào)整每圈與每圈間隙，得到里圈間隙大外圈間隙小的卷簧零件形狀，在檢測(cè)彈力時(shí)可旋轉(zhuǎn)到規(guī)定位置。
[0013]所述的高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，在熱處理定型時(shí)，通過(guò)使用不同規(guī)格的銷釘調(diào)整圈間間隙，增大變形空間，從而可調(diào)整扭矩參數(shù)。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
[0015]1、由于卷簧用合金帶材系高強(qiáng)度彈性材料，給卷簧成型增加了相當(dāng)大的難度，本發(fā)明采用熱處理定型夾具及時(shí)效定型熱處理結(jié)合的方法，進(jìn)行高強(qiáng)度彈性材料卷簧定型，不僅能保證卷簧內(nèi)外圈間隙尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，而且通過(guò)熱處理使其不均勻的加工、變形應(yīng)力得到釋放，并均勻分布，同時(shí)可保證其尺寸穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1 (a)_圖1 (C)為本發(fā)明卷簧及彈力測(cè)試示意圖。其中，圖1 (a)為卷簧；圖1(b)為圖1 (a)的A向展開(kāi)圖；圖1 (c)為彈力測(cè)試圖。圖中，I卷簧；2工裝；3彈力測(cè)試儀；4螺釘。
[0017]圖2(a)-圖2(b)為本發(fā)明定型夾具示意圖。其中，圖2 (a)為主視圖；圖2 (b)為側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在具體實(shí)施過(guò)程中，本發(fā)明高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，具體步驟如下:
[0019]1、定型夾具設(shè)計(jì)
[0020]如圖2(a)-圖2(b)所示，根據(jù)卷簧零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，定型夾具設(shè)計(jì)為固定外套的結(jié)構(gòu)，將卷簧零件裝入后，在卷簧零件的間隙內(nèi)裝入不同尺寸的銷釘，保證卷簧零件定型尺寸。
[0021]2、熱處理定型原理
[0022]按設(shè)計(jì)圖要求纏繞后要進(jìn)行定型時(shí)效熱處理，這是卷簧成型的關(guān)鍵工序，由于卷簧形狀特殊，不同于一般的發(fā)條彈簧，一般發(fā)條彈簧的形狀都是呈阿基米德螺線形狀，里圈間隙小，外圈間隙大，符合變形規(guī)律，有利于加工成型。卷簧零件要求有較大的變形空間，而且每圈與每圈的間隙是不等的，里圈間隙大，外圈間隙小，違背變形規(guī)律，同時(shí)外徑受限制。因此，必須要進(jìn)行熱處理校型工序保證每圈與每圈之間的不同間隙。采用圓環(huán)型熱處理定型夾具，將卷簧零件旋緊放入定型夾具內(nèi)，在圈間間隙內(nèi)釘入不同尺寸的銷釘，保證內(nèi)圈間隙大，外圈間隙小，進(jìn)行熱處理定型處理，采用真空爐，在800± 10°C保溫60?75min，爐冷至700±10°C保溫120?135min，充氬氣冷卻。
[0023]卷簧定型的基本工藝路線為:
[0024]卷簧零件清洗一裝定型夾具一真空熱處理一檢驗(yàn)。
[0025]3、卷簧定型控制要點(diǎn)
[0026]I)在每圈與每圈間用不同粗細(xì)的銷釘調(diào)整，銷釘豎向設(shè)置于卷簧的每圈與每圈間，通過(guò)銷釘?shù)闹睆秸{(diào)整每圈與每圈間隙，最后得到里圈間隙大外圈間隙小的卷簧零件形狀，在檢測(cè)彈力時(shí)可旋轉(zhuǎn)到規(guī)定位置且比較平順。
[0027]2)在校型時(shí)通過(guò)使用不同規(guī)格的銷釘調(diào)整圈間間隙，增大變形空間，從而可調(diào)整扭矩參數(shù)。
[0028]實(shí)施例結(jié)果表明，采用本發(fā)明卷簧校型定型方法，對(duì)零件進(jìn)行時(shí)效校型，解決了靠進(jìn)口備件的被動(dòng)局面，按年需求量500件計(jì)算，可創(chuàng)造價(jià)值727元/件X500 = 363500元人民幣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，其特征在于，卷簧定型的基本工藝路線為:卷簧零件清洗一裝定型夾具一真空熱處理一檢驗(yàn)，其中: (1)定型夾具設(shè)計(jì) 定型夾具設(shè)計(jì)為固定外套的結(jié)構(gòu)，將卷簧零件裝入后，在卷簧零件的間隙內(nèi)裝入不同尺寸的銷釘，保證卷簧零件定型尺寸； (2)熱處理定型 采用真空爐，在800 ±10°C保溫60?75min，爐冷至700±10°C保溫120?135min，充氬氣冷卻。2.按照權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，其特征在于，卷簧零件要求有較大的變形空間，而且卷簧零件每圈與每圈的間隙是不等的，里圈間隙大，外圈間隙小，同時(shí)外徑受限制；采用圓環(huán)型熱處理定型夾具，將卷簧零件旋緊放入定型夾具內(nèi)，在圈間間隙內(nèi)釘入不同尺寸的銷釘，保證內(nèi)圈間隙大，外圈間隙小，進(jìn)行熱處理定型處理，保證每圈與每圈之間的不同間隙。3.按照權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，其特征在于，在卷簧零件每圈與每圈間用不同粗細(xì)的銷釘調(diào)整，銷釘豎向設(shè)置于卷簧的每圈與每圈間，通過(guò)銷釘?shù)闹睆秸{(diào)整每圈與每圈間隙，得到里圈間隙大外圈間隙小的卷簧零件形狀，在檢測(cè)彈力時(shí)可旋轉(zhuǎn)到規(guī)定位置。4.按照權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法，其特征在于，在熱處理定型時(shí)，通過(guò)使用不同規(guī)格的銷釘調(diào)整圈間間隙，增大變形空間，從而可調(diào)整扭矩參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體為一種高強(qiáng)度彈性材料卷簧熱處理定型方法。由于卷簧零件要求有較大的變形空間，而且每圈與每圈的間隙是不等的，里圈間隙大，外圈間隙小，違背變形規(guī)律，同時(shí)外徑受限制。采用圓環(huán)型熱處理定型夾具，將卷簧零件旋緊放入定型夾具內(nèi)，在圈間間隙內(nèi)釘入不同尺寸的銷釘，保證內(nèi)圈間隙大，外圈間隙小，進(jìn)行熱處理定型處理，保證每圈與每圈之間的不同間隙。采用真空爐，在800±10℃保溫60～75min，爐冷至700±10℃保溫120～135min，充氬氣冷卻。從而，通過(guò)采用熱處理定型解決卷簧成型后變形及間隙不均勻問(wèn)題，保證卷簧內(nèi)外圈間隙尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，并保證其尺寸穩(wěn)定性。
【IPC分類】C21D9/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105296734
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510824323
【發(fā)明人】宋金貴, 崔媛, 曹一超, 滕志強(qiáng), 宋璽玉
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日