铠装热电偶弯曲成型工艺优化

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铠装热电偶弯曲成型工艺优化

航空发动机测温时多使用到铠装热电偶，它们一般通过单支铠装热电偶进行弯曲成型，然后在组合加固集成为一个整体，以满足机上安装和避让需求。铠装热电偶的弯曲成型是以铠装电缆为毛坯，通过弯曲工艺成型达到图纸要求的空间状态及角度要求。弯曲成型工艺拥有低耗、高效等优点，且弯曲后的工件强度高、刚度高、韧性好、质量轻，广泛应用于航空航天、车辆、石油化工及管道系统等领域。在航空发动机领域，由于设计性能、经济技术、安装空间及轻量化等要求，热电偶空间形状及结构日趋复杂，对其弯曲也提出了较高要求。

铠装偶弯曲成型工艺研究

热电偶的几何形状复杂，很难用三视图把它描绘出来，设计在图样绘制时，一般对弯曲要素直接明确，主要包括三大要素，各相邻直线段交点的坐标点，弯曲半径，点坐标值。目前长风对铠装热电偶采用数控弯管加工的方式，大幅提高了热电偶的加工效率和加工一致性，即将管件放在空间坐标系中，弯管的直线段用其中心线表示，相邻两中心线延长后产生了交点，相邻两相交点连线的距离和方向，表示了该矢量的大小和方向，再经回弹数据修正，形成弯管程序。

根据弯曲工艺要求，在弯管机的点坐标页面中输入后，点击自动生成程序，进入程序页面进行编辑后，转换为自动加工后进行操作。

在实际弯曲成型中，由于偶丝出口位置、弯曲回弹角补偿这两项参数在设定时，工艺需要对其进行计算优化；此外，由于铠装偶集成装配要求较高，最终对铠装偶弯曲的几何形状的检验也十分重要。因此，工艺人员对这三点进行优化。

铠装偶弯曲工艺优化

（1）偶丝出口排布

铠装热电偶弯曲时，要保证后续集成装配时布线规范性要求，就要保证尾部偶丝的空间方向，但管料在多次的空间转角后，尾部偶丝的最终方向已发生很大变化。弯曲工艺优化时要依据产品图样对偶丝出口位置进行预定义，在弯曲前用装夹定位夹具限制工件转动自由度，确保工件弯曲后偶丝位置的准确性和一致性。

（3）回弹角补偿的设定

弯管机在退弯后，弯曲的作用力使得管材产生弹塑性变形，其中性层外侧的纤维因弹性恢复而缩短，内侧纤维因弹性恢复而伸长，从而使得弯曲曲率角度发生变化形成回弹。当大批量热电偶弯曲时，如不能保证角度的一次到位，只能采用手工校正，重复劳动多，极大地影响了生产效率。有效预测铠装偶弯曲回弹角补偿值，可提高一次成形精度，缩短生产周期。然而，由于管材本身材料及其尺寸还有热处理方式等原因，目前有关其弯曲回弹补偿方法及成形技术的研究并不成熟。本文提出的解决措施仅针对本厂生产中涉及的铠装热电偶材料，同批零件在材料相同、外径相同、热处理方式一致的前提下，通过数学推理及线性插值的方法来实现回弹角的确定，分析得出其不同角度回弹值与弯曲半径、弯曲角度的线性关系，从而减少试弯量。

铠装热电偶弯曲件

的检验方法优化

铠装热电偶弯曲件的检验项目主要包括外观、偶丝出口位置、空间形状、弯角尺寸等。其中外观和偶丝出口位置主要通过目视检查。在空间形状和弯角尺寸方面，受工厂设备条件限制，空间形状尚不能直接测量。行业内弯管批量检测的方法主要包括检验夹具复合性测量和热电偶测量仪在线测量，考虑实际情况暂时选择了前者，通过设计检验夹具来检验铠装偶热电偶的空间走向和两端的位置度要求对弯曲件进行容差复合性测量。根据某热电偶的弯曲实例，分析出热电偶都是由多个直线段和圆弧组成，直线段的位置直接影响热电偶坐标点的位置，即热电偶的空间走向。因此设计检验夹具时可通过控制热电偶直线段的位置来控制热电偶走向。当直线段很短难以控制时，通常可将其忽略，也可根据情况适当控制其相邻圆弧的空间位置。铠装偶两端的相对位置尺寸很关键，关系到厂内外安装接口。根据形位公差测量原则，检具设计时通过UG三维造型来模拟安装状态，装配基准作为检具的设计基准面，即检具是模拟出被测热电偶在装配极限（实效边界）情况下的一种标准装配件，由测量要素和定位要素两部分组成。测量要素的形状与被测要素的实效边界一致。基本尺寸等于被测要素的实效尺寸，定位尺寸等于被测要素的理论正确尺寸，使其定位要素与被测件的基准要素相适应。

据上考虑，同时兼顾弯曲回弹、变形等因素，检具定位尺寸的极限偏差设定在15%D左右，导向检查槽尺寸的极限偏差设定在20%~25%D（D为热电偶电缆直径）之间检查点的设置要考虑与紧固位置一致。检具的底座、定位块等零件均采用不锈钢材料或45钢表面镀铬处理，整体采用快速压紧和插销检测的结构。

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