全文摘要
本实用新型公开了一种TC6钛合金刚轮壳，包括：台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。本实用新型实施例能够在保证刚轮壳强度及耐热性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。
主设计要求
1.一种TC6钛合金刚轮壳，其特征在于，包括：台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。
设计方案
1.一种TC6钛合金刚轮壳，其特征在于，包括：
台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；
至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及
凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。
2.根据权利要求1所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述台阶孔为三个，并且所述三个台阶孔相对于所述刚轮壳的圆心彼此以120°的角度间隔设置。
3.根据权利要求2所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述至少两个螺纹孔为六个，每两个所述螺纹孔分布于同一所述台阶孔的两侧，并且分布于同一所述台阶孔的每两个所述螺纹孔之间相对于所述刚轮壳的圆心以60°的角度间隔设置。
4.根据权利要求1所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述台阶孔具有至少两种孔径。
5.根据权利要求4所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述台阶孔为通孔，并且所述台阶孔靠近所述刚轮壳第一端面处的半径大于所述台阶孔靠近所述刚轮壳第二端面处的半径。
6.根据权利要求1所述的钛合金刚轮壳，其特征在于，所述刚轮壳包括：
内凸缘，设置于所述刚轮壳的内表面，位于所述凸缘与所述刚轮壳的交界区域，并具有指向所述刚轮壳的圆心的高度。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及航空航天工业领域，尤其涉及一种TC6钛合金刚轮壳。
背景技术
航空航天领域中，由于需要克服飞行装置的重力，因此对于安装于其上的结构件的重量要求极为严格。对于强度要求不高的部件而言，可以通过铝镁合金有效地替代铁基的合金，从而降低航空航天飞行装置结构件的重量。但是对于强度要求较高，且对尺寸变形要求严格的场合，相对较软的铝镁合金不再能够适应要求。此外，除了强度、重量要求以外，部分航空航天飞行装置上的关键部件还要求能够承受一定的高温，例如飞机的机翼结构件和航空发动机结构件等部位，需要承受气流的高速摩擦或者燃烧所带来的热量。
此时，多采用钛基合金替代铁基合金，以保证结构件或连接件的强度、耐热性能的前提下，使飞行装置整体重量降低。TC6是目前技术最成熟、应用最广泛的Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si系多元钛合金，该合金是在Ti-5Al-2.5Cr合金基础上发展起来的一种a+β型热强钛合金，该合金除具有普通钛合金比强度高、抗腐蚀性好等优点外，还具有很好的塑性和冲击韧性、良好的耐热性能，使用温度可达450℃，广泛应用于航空工业上的重要结构件，如机翼叶片和航空发动机盘等。和其他钛合金相比具有以上优点外，TC6钛合金比钢密度小约40％，而强度和钢的相当，高推重比让钛合金能够替代强度稍好的钢而用于飞机零部件中。与铝合金相比，60％左右质量的钛合金即可达到相同的强度。
然而钛合金的加工难度较高限制了其应用场景，尤其对于关键结构件而言，还需要考虑在成型过程中的熔炼、锻造以及机械加工带来的内部应力对强度(尤其是疲劳强度)特性的影响。
实用新型内容
本实用新型的至少一个目的是提出一种TC6钛合金刚轮壳，能够在保证刚轮壳强度及耐热性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种TC6钛合金刚轮壳，包括：台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述台阶孔为三个，并且所述三个台阶孔相对于所述刚轮壳的圆心彼此以120°的角度间隔设置。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述至少两个螺纹孔为六个，每两个所述螺纹孔分布于同一所述台阶孔的两侧，并且分布于同一所述台阶孔的每两个所述螺纹孔之间相对于所述刚轮壳的圆心以60°的角度间隔设置。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述台阶孔具有至少两种孔径。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述台阶孔为通孔，并且所述台阶孔靠近所述刚轮壳第一端面处的半径大于所述台阶孔靠近所述刚轮壳第二端面处的半径。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述刚轮壳包括：内凸缘，设置于所述刚轮壳的内表面，位于所述凸缘与所述刚轮壳的交界区域，并具有指向所述刚轮壳的圆心的高度。
基于上述技术方案，本实用新型实施例能够在保证刚轮壳强度及耐热性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所提供的一种TC6钛合金刚轮壳主视角度结构示意图；
图2为本实用新型实施例所提供的一种TC6钛合金刚轮壳沿图1 所示A-A向的剖视角度结构示意图；
附图标记：1、内圆周，12、内凸缘，2、外圆周，3、凸缘，4、台阶孔，5、螺纹孔。
具体实施方式
下面可以参照附图以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。
需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。
本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
下面结合附图1～2对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
如图1～2所示，本实用新型实施例提供了一种TC6钛合金刚轮壳，包括：台阶孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘；至少两个螺纹孔，开设于所述刚轮壳第一端面的外缘，并对称分布于所述台阶孔的两侧；以及凸缘，设置于所述刚轮壳第二端面的内缘。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述台阶孔为三个，并且所述三个台阶孔相对于所述刚轮壳的圆心彼此以120°的角度间隔设置。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述至少两个螺纹孔为六个，每两个所述螺纹孔分布于同一所述台阶孔的两侧，并且分布于同一所述台阶孔的每两个所述螺纹孔之间相对于所述刚轮壳的圆心以60°的角度间隔设置。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述台阶孔具有至少两种孔径。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述台阶孔为通孔，并且所述台阶孔靠近所述刚轮壳第一端面处的半径大于所述台阶孔靠近所述刚轮壳第二端面处的半径。
作为本实用新型前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述刚轮壳包括：内凸缘，设置于所述刚轮壳的内表面，位于所述凸缘与所述刚轮壳的交界区域，并具有指向所述刚轮壳的圆心的高度。
本实用新型还提供了一种根据前文所述的TC6钛合金刚轮壳的制造方法，包括：夹持TC6钛合金圆柱毛坯的外圆周，通过镗孔加工出所述刚轮壳的内圆周；通过控制镗孔半径，以所述钛合金刚轮壳的内圆周为基准，镗孔出所述内凸缘以及所述凸缘；以所述刚轮壳的内圆周为定位及支持，车削所述刚轮壳的外圆周，并使其粗糙度不大于 3.2μm；以120°为夹角，在所述刚轮壳远离所述内凸缘的端面钻出三个所述台阶孔；以60°为夹角，并以每个所述台阶孔与所述刚轮壳圆心之间的连线为对称轴，钻出两个螺纹孔；以及对每个所述螺纹孔的孔口加工倒角。
基于上述技术方案，本实用新型实施例能够在保证刚轮壳强度及耐热性能的前提下，降低其重量，并使其具有较小的内部应力水平。
具体而言，为实现所述刚轮壳与其他部件间的连接关系，在所述刚轮壳的第一端面开设多个台阶孔，所述台阶孔为通孔，可通过螺栓与不贴合于所述刚轮壳的部件进行固定连接。并且在每个所述台阶孔的两侧，都配合以一对螺纹孔，用以使所述刚轮壳与贴合于所述第一端面的部件通过螺钉连接。
在其基础上，所述台阶孔具有较大半径的区域可以用来容纳螺母，以使所述螺栓螺母的组合不超过所述刚轮壳的第一端面，从而使通过所述螺纹孔连接的部件与所述刚轮壳之间的贴合更加紧密。
此外，为了使所述刚轮壳的第二端面与其他部件之间的连接更加紧密，所述刚轮壳通过所述凸缘与所述内凸缘，进一步对第二端面形成沿所述刚轮壳径向及轴向方向的限位。
上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
在本实用新型的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备、机构、部件或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822280309.7
申请日:2018-12-31
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:61(陕西)
授权编号:CN209503399U
授权时间:20191018
主分类号:B23P 15/00
专利分类号:B23P15/00;F16S5/00
范畴分类:26H;
申请人:陕西航宇有色金属加工有限公司
第一申请人:陕西航宇有色金属加工有限公司
申请人地址:710075 陕西省宝鸡市渭滨区宝钛路（金钛公司院内）
发明人:于娜;张建荣
第一发明人:于娜
当前权利人:陕西航宇有色金属加工有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计