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鎧裝熱電偶彎曲成型工藝優(yōu)化
航空發(fā)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(tài)及角度要求。彎曲成型工藝擁有低耗、高效等優(yōu)點，且彎曲后的工件強度高、剛度高、韌性好、質(zhì)量輕，廣泛應(yīng)用于航空航天、車輛、石油化工及管道系統(tǒng)等領(lǐng)域。在航空發(fā)動機領(lǐng)域，由于設(shè)計性能、經(jīng)濟技術(shù)、安裝空間及輕量化等要求，熱電偶空間形狀及結(jié)構(gòu)日趨復(fù)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(fù)雜，很難用三視圖把它描繪出來，設(shè)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(biāo)點，彎曲半徑，點坐標(biāo)值。目前長風(fēng)對鎧裝熱電偶采用數(shù)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(biāo)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(chǎn)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(jīng)回彈數(shù)據(jù)修正，形成彎管程序。
根據(jù)彎曲工藝要求，在彎管機的點坐標(biāo)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(zhuǎn)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(shù)在設(shè)定時，工藝需要對其進行計算優(yōu)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(yōu)化。
鎧裝偶彎曲工藝優(yōu)化
（1）偶絲出口排布
鎧裝熱電偶彎曲時，要保證后續(xù)集成裝配時布線規(guī)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(zhuǎn)角后，尾部偶絲的最終方向已發(fā)生很大變化。彎曲工藝優(yōu)化時要依據(jù)產(chǎn)品圖樣對偶絲出口位置進行預(yù)定義，在彎曲前用裝夾定位夾具限制工件轉(zhuǎn)動自由度，確保工件彎曲后偶絲位置的準(zhǔn)確性和一致性。
（3）回彈角補償?shù)脑O(shè)定
彎管機在退彎后，彎曲的作用力使得管材產(chǎn)生彈塑性變形，其中性層外側(cè)的纖維因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)纖維因彈性恢復(fù)而伸長，從而使得彎曲曲率角度發(fā)生變化形成回彈。當(dāng)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(fù)勞動多，極大地影響了生產(chǎn)效率。有效預(yù)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(chǎn)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(guān)其彎曲回彈補償方法及成形技術(shù)的研究并不成熟。本文提出的解決措施僅針對本廠生產(chǎn)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(shù)學(xué)推理及線性插值的方法來實現(xiàn)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(guān)系，從而減少試彎量。
鎧裝熱電偶彎曲件
的檢驗方法優(yōu)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(shè)備條件限制，空間形狀尚不能直接測量。行業(yè)內(nèi)彎管批量檢測的方法主要包括檢驗夾具復(fù)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(shè)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(fù)合性測量。根據(jù)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(biāo)點的位置，即熱電偶的空間走向。因此設(shè)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(dāng)直線段很短難以控制時，通?？蓪⑵浜雎?，也可根據(jù)情況適當(dāng)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(guān)鍵，關(guān)系到廠內(nèi)外安裝接口。根據(jù)形位公差測量原則，檢具設(shè)計時通過UG三維造型來模擬安裝狀態(tài)，裝配基準(zhǔn)作為檢具的設(shè)計基準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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?；境叽绲扔诒粶y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(zhǔn)要素相適應(yīng)。
據(jù)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(shè)定在15%D左右，導(dǎo)向檢查槽尺寸的極限偏差設(shè)定在20%~25%D（D為熱電偶電纜直徑）之間檢查點的設(shè)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(jié)構(gòu)。
鎧裝偶彎曲成型工藝研究
熱電偶的幾何形狀復(fù)雜，很難用三視圖把它描繪出來，設(shè)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(biāo)點，彎曲半徑，點坐標(biāo)值。目前長風(fēng)對鎧裝熱電偶采用數(shù)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(biāo)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(chǎn)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(jīng)回彈數(shù)據(jù)修正，形成彎管程序。
根據(jù)彎曲工藝要求，在彎管機的點坐標(biāo)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(zhuǎn)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(shù)在設(shè)定時，工藝需要對其進行計算優(yōu)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(yōu)化。
鎧裝偶彎曲工藝優(yōu)化
（1）偶絲出口排布
鎧裝熱電偶彎曲時，要保證后續(xù)集成裝配時布線規(guī)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(zhuǎn)角后，尾部偶絲的最終方向已發(fā)生很大變化。彎曲工藝優(yōu)化時要依據(jù)產(chǎn)品圖樣對偶絲出口位置進行預(yù)定義，在彎曲前用裝夾定位夾具限制工件轉(zhuǎn)動自由度，確保工件彎曲后偶絲位置的準(zhǔn)確性和一致性。
（3）回彈角補償?shù)脑O(shè)定
彎管機在退彎后，彎曲的作用力使得管材產(chǎn)生彈塑性變形，其中性層外側(cè)的纖維因彈性恢復(fù)而縮短，內(nèi)側(cè)纖維因彈性恢復(fù)而伸長，從而使得彎曲曲率角度發(fā)生變化形成回彈。當(dāng)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(fù)勞動多，極大地影響了生產(chǎn)效率。有效預(yù)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(chǎn)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(guān)其彎曲回彈補償方法及成形技術(shù)的研究并不成熟。本文提出的解決措施僅針對本廠生產(chǎn)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(shù)學(xué)推理及線性插值的方法來實現(xiàn)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(guān)系，從而減少試彎量。
鎧裝熱電偶彎曲件
的檢驗方法優(yōu)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(shè)備條件限制，空間形狀尚不能直接測量。行業(yè)內(nèi)彎管批量檢測的方法主要包括檢驗夾具復(fù)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(shè)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(fù)合性測量。根據(jù)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(biāo)點的位置，即熱電偶的空間走向。因此設(shè)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(dāng)直線段很短難以控制時，通?？蓪⑵浜雎?，也可根據(jù)情況適當(dāng)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(guān)鍵，關(guān)系到廠內(nèi)外安裝接口。根據(jù)形位公差測量原則，檢具設(shè)計時通過UG三維造型來模擬安裝狀態(tài)，裝配基準(zhǔn)作為檢具的設(shè)計基準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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?；境叽绲扔诒粶y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(zhǔn)要素相適應(yīng)。
據(jù)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(shè)定在15%D左右，導(dǎo)向檢查槽尺寸的極限偏差設(shè)定在20%~25%D（D為熱電偶電纜直徑）之間檢查點的設(shè)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(jié)構(gòu)。
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