[發明專利]一種鈦合金圓弧形薄壁零件成形工裝及方法

有效

• 申請號: 201410302289.2
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104139281A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 施國宏;熊俊;熊開明;周宏圖;王維新;朱婷婷;劉禮軍
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅陽機電有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21D37/00;B21D5/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方放

1.一種鈦合金圓弧形薄壁零件成形工裝，包括筒體(1)、四個限位塊(2)、四件定位塊(3)和多個包帶組件(4)，其特征在于：

所述筒體(1)為圓筒形，其下端面具有環形凸緣(1-1)，用于對圓弧形薄壁零件定位，圓筒形內壁具有環向加強筋(1-2)，以保證筒體剛度，筒體的外徑與待成形圓弧形薄壁零件的圓弧內徑相等，公差為+0.3mm～+0.5mm；

所述限位塊(2)形狀相同，截面為L形，由一體且互相垂直的垂直面(2-1)和水平面(2-2)構成，水平面上具有通孔(2-2A)，用于穿過螺栓；

所述定位塊(3)形狀相同，為立體矩形塊，具有垂直于上表面的安裝孔(3-1)，用于穿過螺栓；

所述筒體的上端面對應圓筒形兩條互相垂直的直徑端部各通過螺栓固定有一限位塊，各限位塊的垂直面方向朝下，

所述筒體的環形凸緣上，垂直對應筒體上端面的限位塊位置對應固定有定位塊；

限位塊的垂直面、定位塊和所述筒體的筒壁之間具有容納待成形圓弧形薄壁零件厚度的間隙，以便待成形圓弧形薄壁零件移動；

使用所述鈦合金圓弧形薄壁零件成形工裝成形時，兩塊待成形圓弧形薄壁零件覆蓋于所述筒體(1)外表面，由4個限位塊和4件定位塊在垂直方向限位，再由沿筒體(1)垂直方向均勻分布的多個包帶組件(4)箍緊對接成完整圓筒。

2.如權利要求1所述的鈦合金圓弧形薄壁零件成形工裝，其特征在于：

所述多個包帶組件(4)的結構和組成相同，各自均包括包帶(4-1)、活節螺栓(4-2)、接頭(4-3)；

所述包帶(4-1)為帶狀金屬板，其一端為凹形端(4-1A)且形成環套，用于穿過銷釘和活節螺栓連接，包帶另一端為凸形端(4-1B)且形成環套，用于穿過銷釘和接頭連接；

所述活節螺栓(4-2)為金屬桿形件，其上端具有與軸向垂直的連接孔(4-2A)，用于穿過銷釘和所述包帶凹形端連接，活節螺栓下端具有外螺紋(4-2B)，活節螺栓的桿身具有銑扁(4-2C)，用于和扳手配合；

所述接頭(4-3)由一體的兩個連接耳(4-3-1)和連接座(4-3-2)構成，兩個連接耳(4-3-1)垂直固連于連接座(4-3-2)上，兩個連接耳(4-3-1)之間構成凹形槽，用于容納所述包帶(4-1)的凸形端，兩個連接耳(4-3-1)上分別具有圓孔(4-3-1A)，用于穿過銷釘和所述包帶(4-1)的凸形端連接；連接座(4-3-2)上具有螺栓孔(4-3-2A)，用于穿過所述活節螺栓(4-2)；

各包帶組件(4)的活節螺栓(4-2)上端納入所述包帶(4-1)凹形端，并穿過銷釘使二者連接，接頭(4-3)的兩個連接耳(4-3-1)之間納入所述包帶(4-1)凸形端，并穿過銷釘使二者連接；

各包帶組件(4)箍緊時，同一包帶組件(4)的活節螺栓(4-2)下端穿過連接座(4-3-2)上的螺栓孔(4-3-2A)后，與螺母配合，能夠調節活節螺栓穿出長度，從而將包帶組件(4)箍緊。

3.使用權利要求1所述鈦合金圓弧形薄壁零件成形工裝的成形方法，包括下述步驟：

切割步驟：使用水刀切割鈦合金薄壁板料，保證零件外形尺寸及形位公差，得到矩形的零件展開料，

預成形步驟：在三軸滾床上對零件展開料進行滾彎成形，成為弧形件；

裝配步驟：沿成形工裝筒體上端的限位塊、下端的定位塊，采用滑動、擠壓方式將兩塊弧形件分別裝入筒體和限位塊、定位塊之間，由各限位塊、定位塊在垂直方向限位，再由沿筒體垂直方向均勻分布的多個包帶組件箍住對接，覆蓋于筒體外表面，

緊固步驟：在多個包帶組件和兩塊弧形件之間，采用兩塊長條形墊板壓緊在兩塊弧形件的兩條對縫處，并采用多塊弧形墊板襯于對應的各包帶組件自身連接處，箍緊各包帶組件；

加熱定形步驟：將箍緊兩塊弧形件的成形工裝置入井式爐加熱，加熱溫度750℃±10℃，保溫時間60min±10min，隨爐降溫至不高于550℃，取出后冷卻至室溫；

拆卸步驟：從筒體上拆卸多個包帶組件、長條形墊板和弧形墊板，然后拆卸固定各限位塊、定位塊的螺栓，將定形為半圓弧的兩塊弧形件取下。