[實用新型]一種適應(yīng)于三維自由彎曲成形鈦合金管的制備裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721643147.8
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN207655684U
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐勇;郭訓(xùn)忠;張士宏;陶杰;馬燕楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所;南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B21D7/00
• 分類號: B21D7/00;B21D7/16
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

本實用新型公開了一種適應(yīng)于三維自由彎曲成形鈦合金管的制備裝置，屬于金屬熱成形加工技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括感應(yīng)加熱系統(tǒng)、推塊、導(dǎo)套、彎曲模和球面軸承；其中：所述推塊用于推進(jìn)待成形管坯運動，待成形管坯經(jīng)由所述導(dǎo)套的導(dǎo)向作用后進(jìn)入彎曲模，并在球面軸承的帶動下實現(xiàn)管坯的彎曲成形；所述待成形管坯的成形部分進(jìn)入導(dǎo)套前先由所述感應(yīng)加熱系統(tǒng)加熱。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，加熱溫度精度高，能夠快速穩(wěn)定加熱管坯，降低難變形材料變形抗力，提高變形極限，有效提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及金屬熱成形加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適應(yīng)于三維自由彎曲成形鈦合金管的制備裝置。

背景技術(shù)

航空航天器中經(jīng)常采用鈦合金管，且航空航天器中的管件構(gòu)件形狀復(fù)雜(通常呈現(xiàn)各種復(fù)雜空間構(gòu)型)，各處彎曲半徑不盡相同，成形精度要求高。熱預(yù)彎—內(nèi)高壓熱成形多工步制造技術(shù)雖然可以實現(xiàn)鈦合金三維復(fù)雜空心件的制造，但是多工步制造技術(shù)并不能同時滿足空心構(gòu)件精度和力學(xué)性能的要求，同時，多工步熱成形需要多次加熱，容易增加管件的熱內(nèi)應(yīng)力，易改變鈦合金性能，以及工序繁瑣，而且根據(jù)空心構(gòu)件相對彎曲半徑和空間形狀的不同，在預(yù)彎和內(nèi)高壓每個工步中必須不斷更換彎曲模和內(nèi)高壓模具，從而極大降低了生產(chǎn)效率、提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，提供一種適用于三維自由彎曲成形鈦合金管的制備裝置，該裝置能夠?qū)岢尚闻c三軸自由彎曲成形結(jié)合，可以實現(xiàn)難變形材料鈦合金管材高精度無模成形，極大提高了生產(chǎn)效率和降低了生產(chǎn)成本，同時能夠很好地滿足航空航天空心構(gòu)件的性能要求。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種適應(yīng)于三維自由彎曲成形鈦合金管的制備裝置，該裝置包括感應(yīng)加熱系統(tǒng)、推塊、導(dǎo)套、彎曲模和球面軸承；其中：所述推塊用于推進(jìn)待成形管坯運動，待成形管坯經(jīng)由所述導(dǎo)套的導(dǎo)向作用后進(jìn)入彎曲模，并在球面軸承的帶動下實現(xiàn)管坯的彎曲成形；所述待成形管坯的成形部分進(jìn)入導(dǎo)套前先由所述感應(yīng)加熱系統(tǒng)加熱。

所述感應(yīng)加熱系統(tǒng)包括感應(yīng)加熱裝置、紅外測溫裝置和溫控裝置，其中：所述感應(yīng)加熱裝置對管坯待彎曲部分進(jìn)行感應(yīng)加熱，紅外測溫裝置對管坯待彎曲部分測溫，紅外測溫裝置與溫控裝置相連，由紅外測溫裝置測量得到溫度信號反饋至溫控裝置，溫控裝置同時與感應(yīng)加熱裝置相連，溫控裝置通過得到的反饋溫度實時調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱裝置的功率，以保證管坯加熱溫度與設(shè)定溫度保持一致。

所述感應(yīng)加熱裝置為感應(yīng)線圈。

所述導(dǎo)套與彎曲模采用球面配合的方式相連接。所述彎曲模設(shè)于球面軸承內(nèi)，并能夠在球面軸承的帶動下動作。

該裝置還包括壓塊，所述壓塊為圓筒狀結(jié)構(gòu)；壓塊起到了管坯定位作用，防止管坯通過后續(xù)裝置時發(fā)生錯位，同時可以防止在成形過程中管坯振動；管坯在推塊的推動下依次經(jīng)由壓塊、感應(yīng)加熱系統(tǒng)和導(dǎo)套進(jìn)入彎曲模。

本實用新型的有益效果在于：

1、本實用新型裝置能夠?qū)岢尚闻c三軸自由彎曲成形結(jié)合，可以實現(xiàn)難變形材料鈦合金管材高精度無模成形，極大提高了生產(chǎn)效率和降低了生產(chǎn)成本，同時能夠很好地滿足航空航天空心構(gòu)件的性能要求。

2、本實用新型感應(yīng)加熱裝置速度快、精度高，有效提高生產(chǎn)效率。紅外測溫裝置精度高，測量范圍廣，測溫方便，成本低。

3、本實用新型通過適用于三維自由彎曲成形鈦合金管的加熱模塊，減少加工工序，大大降低生產(chǎn)成本，降低材料變形抗力，提高鈦合金成形極限。

4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、加熱迅速、溫度精度高。

附圖說明

圖1為本實用新型適用于三維自由彎曲成形鈦合金管的制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖。