摘 要:卡箍在飛機上的應用較為廣泛,卡箍的質量問題也會影響飛行的安全。生產的條帶式卡箍在依據設計基礎上進行改進的更為先進的卡箍。產品的生產具有很高的技術要求,其中卡箍內環采用整體卡圈,是采用國內領先地位的旋壓方法進行加工,成功加工出卡箍內環,再輔以條帶彎曲及點焊等工藝方法,研制生產出新型條帶式卡箍,文章探討了V型條帶式卡箍的工藝方法。
關鍵詞:卡箍;設計;加工工藝;旋壓;點焊
1 卡箍的設計
卡箍的技術性能要求比較高,工作條件相當惡劣,一旦出現故障,會直接影響系統的性能及飛行安全,所以要求卡箍不但具高密封性和對中性,而且要有抗高溫變形、抗熱沖擊、共振和氣體流動,抗各種沖擊載荷等特性,以便飛機或發動機經受各種復雜載荷的考驗。
據技術要求,卡箍式柔性導管連接器已成為新一代的導管連接形式,在使用上更為方便,操作更為簡潔,密封性能更容易得到保證,是目前國內外飛機采用柔性導管連接技術的發展方向。根據HB6521導管連接卡箍的結構設計,它在使用過程中存在一些問題,如結構復雜、加工復雜,兩導管間必須同心,不能有角度偏差,從而導致安裝不方便,易漏油等現象。通過對HB6521式卡箍的改進,我們生產了彈性V型帶卡箍,它具有結構簡單、安裝方便、能補償導管安裝時的角度偏差和相對位移,導管連接密封性好等優點。結構如圖1-1及與HB6521式卡箍的區別如表1-1。
為保證卡箍使用的可靠性,我們根據相關的標準或航標進行了緊固件抗拉,耐腐蝕,耐高溫等一系列實驗,并裝機試驗,取得了理想效果。
2 卡箍生產
卡箍有條帶、卡箍內環、U型塊組合、快卸環螺栓組合以及自鎖螺母等零件組成。設計對這些零件提出了改進計劃,工藝部門就要采取合理的工藝方法來加工這些零件,保證加工出來的產品達到設計和使用要求。
2.1 卡箍條帶
根據設計圖紙要求,采取線切割的工藝方法加工出鋼帶的展開料,這種方法能夠保證鋼帶切斷面質地均勻,彎曲后不會造成應力集中而導致鋼帶折裂。然后將鋼帶彎曲成型。彎曲成型的過程中,進行了充分的計算和模擬裝配,保證彎曲長度及成型后的直徑符合裝配直徑。再將U型塊組合放入彎好的鋼帶型腔內,用點焊的工藝方法將其焊死。
2.1.1 彎曲
由于鋼帶是半硬或硬態特殊的不銹鋼帶,所以彎曲回彈程度及延展系數不好掌握,經過不斷的試彎曲,了解不銹鋼的彎曲及延展性能,自行設計和制造了專用的彎曲夾具,這種夾具有精密的定位裝置,能精確定位,能保證零件的彎曲精度。它還有一個優點就是它的定位裝置可調,這樣就能滿足不同長度的鋼帶彎曲需要,達到一個彎曲夾具可應用于數種零件的彎曲加工,降低了生產成本,提高了生產效率。
2.1.2 焊接
卡箍鋼帶的焊接是特殊工序,鋼帶焊接合格與否直接關系到卡箍的質量,我們嚴格執行企業標準——電阻焊工藝規范。焊點采取3個焊點的結構,減少應力,提高了卡箍的使用性能。對焊機做了驗收,并對焊接做了特殊過程確認以及對產品做了低倍、撕破、抗剪、X光檢驗等試驗,確保焊接合格。
2.2 內環的旋壓
卡箍內環的改變是此新型卡箍的亮點及創新點,所以它的生產加工是新型卡箍生產的重中之重,也是此卡箍生產的最大難點。根據設計要求,卡箍內環要想直徑統一,必須是由一個完整的環經過切斷而得到的。這就要求我們采取一種方法,將鋼板加工成一個完整的環。
經產品調研以及大膽創新,采取旋壓這種加工辦法。通過對內環設計圖紙的研究我們設計制造出旋壓模具,利用專用的旋壓機將整個鋼板旋壓成一個完整的環,再經車工車削兩端面,保證旋壓件的厚度合格,并且端面經車削加工,保證端面切斷面質地均勻,不易斷裂。經檢驗環的角度、尺寸等所有參數均達到設計要求,這種方法的先進之處在于它能使一塊鋼板成型成一個卡箍內環,在加工過程中內環由于受力均勻,所以鋼板厚度不變,內部纖維方向不變,質地均勻,所以提高了使用性能及使用壽命。
2.3 螺栓 螺母
由于卡箍的工作環境需要螺栓、螺母的機械性能要求很嚴格,要滿足技術規范,采用滾壓的方法加工零件,保證零件加工粗糙度。零件首批加工完成后,按上述兩技術規范進行了性能檢測(包括耐腐蝕,高溫,抗拉伸等一系列試驗),滿足規范要求,保證了質量,可以安全使用。
2.4 卡箍的裝配
經過對零件設計圖的分析,設計制造出專用的裝配工裝,例如,壓鉚工裝,裝配夾具等,這些工裝結構簡單,使用方便,保證了裝配質量及進度。
3 結束語
新型條帶式卡箍可以減輕質量,與傳統的卡箍HB6521-91相比,可以提高卡箍使用溫度,卡箍內環的同心度好,可以提高卡箍的密封性,卡箍的連接件,緊固件機械性能好,可以提高卡箍使用壽命及安全性。整個卡箍生產制造工藝方法先進,質量保證可靠,性能優良,建議在全國推廣使用,為新研制發動機管路系統的密封連接提供高性能標準件,使我國管路連接技術向前邁進一大步。
參考文獻
[1]HB6521-2001.導管連接快卸卡箍[S].2001.