鎧裝熱電偶彎曲成型工藝優化
航空發動機測溫時多使用到鎧裝熱電偶它們一般通過單支鎧裝熱電偶進行彎曲成型然后在組合加固集成為一個整體以滿足機上安裝和避讓需求鎧裝熱電偶的彎曲成型是以鎧裝電纜為毛坯通過彎曲工藝成型達到圖紙要求的空間狀態及角度要求彎曲成型工藝擁有低耗高效等優點且彎曲后的工件強度高剛度高韌性好質量輕廣泛應用于航空航天車輛石油化工及管道系統等領域在航空發動機領域由于設計性能經濟技術安裝空間及輕量化等要求熱電偶空間形狀及結構日趨復雜對其彎曲也提出了較高要求
鎧裝偶彎曲成型工藝研究
熱電偶的幾何形狀復雜很難用三視圖把它描繪出來設計在圖樣繪制時一般對彎曲要素直接明確主要包括三大要素各相鄰直線段交點的坐標點彎曲半徑點坐標值目前長風對鎧裝熱電偶采用數控彎管加工的方式大幅提高了熱電偶的加工效率和加工一致性即將管件放在空間坐標系中彎管的直線段用其中心線表示相鄰兩中心線延長后產生了交點相鄰兩相交點連線的距離和方向表示了該矢量的大小和方向再經回彈數據修正形成彎管程序
根據彎曲工藝要求在彎管機的點坐標頁面中輸入后點擊自動生成程序進入程序頁面進行編輯后轉換為自動加工后進行操作
在實際彎曲成型中由于偶絲出口位置彎曲回彈角補償這兩項參數在設定時工藝需要對其進行計算優化此外由于鎧裝偶集成裝配要求較高最終對鎧裝偶彎曲的幾何形狀的檢驗也十分重要因此工藝人員對這三點進行優化
鎧裝偶彎曲工藝優化
(1)偶絲出口排布
鎧裝熱電偶彎曲時要保證后續集成裝配時布線規范性要求就要保證尾部偶絲的空間方向但管料在多次的空間轉角后尾部偶絲的最終方向已發生很大變化彎曲工藝優化時要依據產品圖樣對偶絲出口位置進行預定義在彎曲前用裝夾定位夾具限制工件轉動自由度確保工件彎曲后偶絲位置的準確性和一致性
(2)回彈角補償的設定
彎管機在退彎后彎曲的作用力使得管材產生彈塑性變形其中性層外側的纖維因彈性恢復而縮短內側纖維因彈性恢復而伸長從而使得彎曲曲率角度發生變化形成回彈當大批量熱電偶彎曲時如不能保證角度的一次到位只能采用手工校正重復勞動多極大地影響了生產效率有效預測鎧裝偶彎曲回彈角補償值可提高一次成形精度縮短生產周期然而由于管材本身材料及其尺寸還有熱處理方式等原因目前有關其彎曲回彈補償方法及成形技術的研究并不成熟本文提出的解決措施僅針對本廠生產中涉及的鎧裝熱電偶材料同批零件在材料相同外徑相同熱處理方式一致的前提下通過數學推理及線性插值的方法來實現回彈角的確定分析得出其不同角度回彈值與彎曲半徑彎曲角度的線性關系從而減少試彎量
鎧裝熱電偶彎曲件的檢驗方法優化
鎧裝熱電偶彎曲件的檢驗項目主要包括外觀偶絲出口位置空間形狀彎角尺寸等其中外觀和偶絲出口位置主要通過目視檢查在空間形狀和彎角尺寸方面受工廠設備條件限制空間形狀尚不能直接測量行業內彎管批量檢測的方法主要包括檢驗夾具復合性測量和熱電偶測量儀在線測量考慮實際情況暫時選擇了前者通過設計檢驗夾具來檢驗鎧裝偶熱電偶的空間走向和兩端的位置度要求對彎曲件進行容差復合性測量根據某熱電偶的彎曲實例分析出熱電偶都是由多個直線段和圓弧組成直線段的位置直接影響熱電偶坐標點的位置即熱電偶的空間走向因此設計檢驗夾具時可通過控制熱電偶直線段的位置來控制熱電偶走向當直線段很短難以控制時通常可將其忽略也可根據情況適當控制其相鄰圓弧的空間位置鎧裝偶兩端的相對位置尺寸很關鍵關系到廠內外安裝接口根據形位公差測量原則檢具設計時通過UG三維造型來模擬安裝狀態裝配基準作為檢具的設計基準面即檢具是模擬出被測熱電偶在裝配極限(實效邊界)情況下的一種標準裝配件由測量要素和定位要素兩部分組成測量要素的形狀與被測要素的實效邊界一致基本尺寸等于被測要素的實效尺寸定位尺寸等于被測要素的理論正確尺寸使其定位要素與被測件的基準要素相適應
據上考慮同時兼顧彎曲回彈變形等因素檢具定位尺寸的極限偏差設定在15%D左右導向檢查槽尺寸的極限偏差設定在20%~25%D(D為熱電偶電纜直徑)之間檢查點的設置要考慮與緊固位置一致檢具的底座定位塊等零件均采用不銹鋼材料或45鋼表面鍍鉻處理整體采用快速壓緊和插銷檢測的結構