[发明专利]飞机发动机风扇叶片用金属包边、加工工装及加工方法

权利要求书

1.飞机发动机风扇叶片用金属包边，所述金属包边包括侧板(1、2)和鼻翼(3)，其特征在于：所述鼻翼(3)的外侧面由下至上形成为大曲率凸起，并在所述鼻翼(3)的底部上凹形成内凹面，两个所述侧板(1、2)中的至少一个与鼻翼(3)分体设置，并将分体设置的侧板与鼻翼(3)焊接连接。

2.一种根据权利要求1所述的金属包边焊接用加工工装，所述加工工装(100)包括顶压件(101)、内支撑件(102)、侧压板(103)、端夹板(104、105)、内嵌固定件(106)和外拉固定座(107)，其特征在于：所述顶压件(101)和侧压板(103)均采用四连杆压紧定位组件(200)枢轴连接，所述内嵌固定件(106)的顶端连接至所述内支撑件(102)的底部，所述内嵌固定件(106)下部卡接进所述外拉固定座(107)的中部开设的拉紧滑槽内，所述外拉固定座(107)上开设安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔将外拉固定座(107)固定至焊接工位台上。

3.根据权利要求2所述的加工工装，其特征在于：所述顶压件(101)为与所述金属包边的鼻翼(3)的外表面相适配的V型压件，其内压角小于所述鼻翼(3)的外壁面夹角。

4.根据权利要求2所述的加工工装，其特征在于：所述内支撑件(102)的外壁支撑夹角等于所述金属包边的两个侧板(1、2)的夹角，在所述内支撑件(102)的顶部开设顶部冷却槽，在所述内支撑件(102)的顶部侧面开设焊接工艺槽，所述焊接工艺槽与分体设置的侧板(2)和鼻翼(3)之间的对接处焊缝相对应。

5.根据权利要求4所述的加工工装，其特征在于：在所述内支撑件(102)的两个端面之间开设通孔，在每个端面至少设置一块端夹板(104、105)将内支撑件进行纵向定位紧固。

6.根据权利要求4所述的加工工装，其特征在于：所述内嵌固定件(106)的顶端与所述内支撑件(102)的底端一体设置、焊接连接设置或螺栓紧固设置。

7.根据权利要求2所述的加工工装，其特征在于：所述内嵌固定件(106)的下部为T形头，所述外拉固定座(107)中部开设的拉紧滑槽为倒T形槽，所述T形头与所述倒T形槽相适配。

8.一种采用权利要求2～7任一项所述的加工工装对金属包边进行焊接的方法，其特征在于，方法包括：

准备工装，根据金属包边准备焊接辅助用加工工装(100)，先将外拉固定座(107)用螺栓预装在焊接工位台上，再将上部带有内支撑件(102)的内嵌固定件(106)从外拉固定座(107)的一端滑进拉紧滑槽内，将联动端带有顶压件(101)和侧压板(103)的四连杆压紧定位组件(200)预装在所述外拉固定座(107)两侧处的焊接工位台上，根据金属包边的鼻翼(3)的脊线紧固外拉固定座(107)和四连杆压紧定位组件(200)的底座，并预备端夹板(104、105)；

装夹金属包边，将待焊接的金属包边的侧板(1、2)和鼻翼(3)套在内支撑件(102)上，通过调整四连杆压紧定位组件(200)将顶压件(101)压紧鼻翼(3)的顶部、将至少两组侧压板(103)压紧在侧板(1、2)的外侧，将端夹板(104、105)通过螺栓压紧在所述内支撑件(102)的两端以将侧板(1、2)侧端定位；

焊接金属包边，对装夹好的金属包边利用变位机将焊缝调节水平，在找平工件后，对焊接工位台上的侧板(1、2)与鼻翼(3)的对接处进行电子束、CMT或激光焊接；

去应力热处理，连带加工工装对焊接好的金属包边进行去应力和矫形热处理；

去除工装完成加工，在热处理完成后，从上至下依次拆除顶压件(101)、端夹板(104、105)和侧压板(103)，即可取下加工处理好的金属包边。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：当采用激光焊接时，激光焊接设备的激光功率为700～1600W，激光光斑直径为0.3～0.8mm，光斑移动速度为0.3～0.8mm/min。