[實用新型]一種航空用大規格空心型材拉伸矯直設備及其芯棒

有效

• 申請號: 201822273915.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209318524U
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 敖尚龍;王正安
• 申請（專利權）人: 西南鋁業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21D22/22
• 分類號: B21D22/22;B21D3/00;B21D43/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種芯棒，包括至少兩個芯棒單體，每個所述芯棒單體均包括大頭段和小頭段，所述大頭段上設有凸臺以使所述大頭段和所述小頭段之間形成止口，所述小頭段的端部沿其高度方向的兩側面均為斜面，所述小頭段的高度與空心型材的矩形孔高度相符，所述大頭段的高度大于所述空心型材的矩形孔高度。本申請所提供的芯棒進行了輕量化設計，將芯棒設置為至少兩件，減輕了單件芯棒的重量，有利于人工裝拆卸時的便捷性，提高生產效率，降低操作人員的勞動強度，消除安全隱患。本申請還公開了一種包括上述芯棒的航空用大規格空心型材拉伸矯直設備。

技術領域

本申請涉及拉伸矯直設備領域，特別是涉及一種芯棒。此外，本申請還涉及一種包括上述芯棒的航空用大規格空心型材拉伸矯直設備。

背景技術

國防建設特殊用途用大規格鋁空心型材，定尺長度1.8米，基于功能需要，其形位尺寸精度要求極高，要求彎曲度全長不超過1.5mm，彎曲+扭擰不超過3.0mm，，遠大于GB或T14846《鋁及鋁合金擠壓空心型材尺寸偏差》的超高精級要求。

如圖1所示，為產品規格EL3277A、合金狀態為2D70T6511的航空掛架用超高精空心型材的截面形狀。EL3277A為具有占據截面大部分空間的矩形孔，矩形孔的四周的壁厚顯著薄。由于外形尺寸大、壁薄，淬火后制品變形較大，淬火殘余應力大，需要對制品進行拉伸矯直，消除上下彎、側彎、扭擰等變形缺陷及降低或消除淬火殘余應力。但是，現有的拉伸矯直機通過拉伸頭的上、下鉗板直接夾持空心型材毛坯進行拉伸，夾持部分的空腔坍塌導致難以拉伸；在矩形孔填充芯棒，由于夾持面不平會導致局部受力，拉伸時易發生夾頭斷裂、打滑而致不能有效開展拉伸矯直操作；在矩形孔填充芯棒、凹槽處填充墊塊，上下平面的摩擦力不足以支撐空心型材矯直所需要的拉力，易發生夾頭斷裂。對于該類空心型材，應盡可能一次性拉伸矯直完成，如操作中出現打滑、斷頭，則需要重新切頭、切尾后再進行拉伸矯直，將大幅增加幾何廢料，降低成品率。

對于超大規格空心型材，其所需墊塊或芯棒往往截面尺寸大，重量大，人力搬運困難，裝配穩定性差，導致裝卸效率低，嚴重影響生產時間節拍，造成空心型材因得不到及時拉伸矯直而出現淬火殘余應力不能得到有效消除，外形缺陷不得到有效矯正。因此，設計人員應盡可能使拉伸墊塊或芯棒輕量化。

實心的扁棒或圓棒可用上、下鉗板直接夾持，不需要輔助墊塊或芯棒以改善夾持時空心型材毛坯截面上的受力均勻性，即可獲得較好的矯直效果。而異形空心型材、空心型材等如果直接夾持，會造成夾持部分出現破裂而斷頭，導致不能正常拉伸；或會造成截面上的受力不均，不能實現前述的各項矯直功能或目的，甚至惡化毛坯的外形尺寸或截面尺寸。

對于有凹槽以及占據截面大部分空間的矩形孔的空心型材而言，如前所述，不能采取上、下鉗板直接夾持的方式進行拉伸矯直。一般地，通過在凹槽處放置與其尺寸完全或基本匹配的全尺寸墊塊，在矩形孔放入與其尺寸完全或基本匹配的全尺寸芯棒，以使空心型材毛坯件在鉗板的夾持下，上橫梁和下橫梁能與墊塊和芯棒有更大的貼合面，增大受力面積。墊塊和芯棒的材料及其強度、墊塊和芯棒的高度、寬度的選擇十分關鍵，往往因設計不當造成制品拉伸報廢。就本實例空心型材而言，通常的夾持方法是：將上橫梁置于水平，向上，上鉗板的齒面與上橫梁貼合；在空心型材的凹槽處加鋁墊塊，下鉗板的齒面與鋁墊塊貼合，空心型材毛坯的矩形孔填充芯棒。其問題在于，上橫梁、下橫梁與鉗板的接觸面積小，其摩擦力不足以支撐整個空心型材毛坯所需要的拉伸力，拉伸時易出現打滑或易斷頭。

其次，本空心型材的矩形孔截面積大，使用單一的芯棒，其重量不適合人工搬運或頻繁搬運。如使用龍門吊等機械裝置吊運裝配操作時，將會大幅度降低裝配的穩定性、準確性和生產效率。

綜上所述，如何提升空心型材拉伸矯直后的直線度，以減小扭擰度、彎曲度等外形缺陷，并最大限度消除淬火殘余應力，減少操作人員勞動強度，提高空心型材綜合性能是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。

申請內容