[發(fā)明專利]一種用于薄壁金屬構(gòu)件的冷熱校正裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910727984.6 | 申請日： | 2019-08-07 |
| 公開（公告）號： | CN110449486B | 公開（公告）日： | 2020-06-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 路來驍;梅雨露;趙彥華;閻玉芹;國凱 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東建筑大學(xué) |
| 主分類號： | B21D1/00 | 分類號： | B21D1/00;B21D37/16;B21C51/00 |
| 代理公司： | 濟南日新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37224 | 代理人： | 王書剛 |
| 地址： | 250101 山東省*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 薄壁 金屬構(gòu)件 冷熱 校正 裝置 | ||
一種用于薄壁金屬構(gòu)件的冷熱校正裝置，包括箱體、加熱裝置、冷卻裝置和夾固裝置，加熱裝置和冷卻裝置分別設(shè)置在箱體內(nèi)的上部和下部，箱體側(cè)面開口，加熱裝置和冷卻裝置外露，夾固裝置設(shè)置在箱體頂部。上述裝置在應(yīng)用時，通過夾固裝置使需要處理的薄壁工件貼于箱體側(cè)面，并與加熱裝置和冷卻裝置與工件表面貼緊接觸，達到傳熱的目的。校正過程中，通過溫度傳感器實時捕獲工件溫度數(shù)據(jù)，通過控制器調(diào)整加熱和冷卻溫度，使其達到預(yù)設(shè)的溫度。本發(fā)明通過加熱功能使頂部纖維受熱膨脹，在周圍材料約束下發(fā)生收縮塑性變形，使纖維長度變短，工件發(fā)生下凹彎曲變形，通過冷卻裝置使工件下部處于低溫狀態(tài)，改變了熱量向下傳導(dǎo)的通路，達到了理想的校正效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于對薄壁金屬構(gòu)件進行校正的裝置，屬于變形校正技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
鋁合金航空結(jié)構(gòu)件一般由預(yù)拉伸板材銑削加工而成，材料去除量大，結(jié)構(gòu)剛度低，在板材初始應(yīng)力、加工應(yīng)力、銑削力、銑削熱和裝夾等因素的作用下，加工完成后會產(chǎn)生嚴重的加工變形問題，達不到飛機裝配所要求的精度。目前尚不能對航空結(jié)構(gòu)件加工變形進行精確的預(yù)測與控制，變形校正是滿足飛機裝配精度要求的最終保障。
航空結(jié)構(gòu)件可分為梁、框、壁板等類型，其中單面分布有大量隔框、加強筋等結(jié)構(gòu)的非對稱零件極易產(chǎn)生單方向的彎曲變形。若定義有隔框、加強筋的一面為上表面，則對于向該側(cè)凸起的變形定義為上凸變形，反之為下凹變形。對于下凹變形，可采用壓力校正、滾壓校正等手段進行變形校正，并且校正效果較好。對于上凸變形工件，則不能采用滾壓校正手段，而采用壓力校正時又因為壓力機臂展等問題限制了壓力校正的使用范圍。此外，由于零件壁厚小、剛度差，壓力校正穩(wěn)定性差，極易發(fā)生變形失穩(wěn)現(xiàn)象，目前尚缺乏針對下凹變形的校正工藝及設(shè)備。
對于上凸變形零件，理想的校正狀態(tài)就是使其上部材料收縮、下部材料伸長，在材料連續(xù)性作用下，使工件整體產(chǎn)生下凹彎曲變形，與原有的上凸變形相抵消，實現(xiàn)工件的變形校正。
目前，未見針對薄壁金屬構(gòu)件的冷熱同時作用的變形校正裝置。
發(fā)明內(nèi)容
針對航空結(jié)構(gòu)件上凸變形校正需求以及現(xiàn)有變形校正技術(shù)存在的不足，結(jié)合薄壁金屬結(jié)構(gòu)的特點，本發(fā)明提供一種校正效果理想的用于薄壁金屬構(gòu)件的冷熱校正裝置。
本發(fā)明的用于薄壁金屬構(gòu)件的冷熱校正裝置，采用以下技術(shù)方案：
該裝置，包括箱體、加熱裝置、冷卻裝置和夾固裝置，加熱裝置和冷卻裝置分別設(shè)置在箱體內(nèi)的上部和下部，箱體側(cè)面開口，加熱裝置和冷卻裝置外露，夾固裝置設(shè)置在箱體頂部。
所述箱體內(nèi)填充保溫材料。
所述加熱裝置為電熱元件，如電熱板，可使多塊電熱板串聯(lián)連接，以增大加熱功率。所述電熱元件與設(shè)置在箱體外側(cè)的外接電路接口連接，以方便接通電源。所述電熱元件與功率控制器連接。
所述冷卻裝置為液氮儲存箱。所述液氮儲存箱與設(shè)置在箱體外側(cè)的液氮輸送管和液氮輸回管連接，以方便與液氮源連接并回流。所述液氮輸送管上設(shè)置有流量控制閥。
所述夾固裝置包括滑塊和夾固導(dǎo)軌，滑塊上帶有滑槽，夾固導(dǎo)軌置于滑槽中。所述夾固導(dǎo)軌的外端設(shè)置有壓板，以夾固工件。
上述裝置還設(shè)置有溫度測控裝置。所述溫度測控裝置包括加熱部位溫度傳感器、冷卻部位溫度傳感器和控制器，加熱部位溫度傳感器、冷卻部位溫度傳感器以及加熱裝置和冷卻裝置均與控制器連接。所述控制器采用可編程控制器或工控機。
上述裝置在應(yīng)用時，通過夾固裝置使需要處理的薄壁工件貼于箱體側(cè)面，并與加熱裝置和冷卻裝置與工件表面貼緊接觸，達到傳熱的目的。校正過程中，通過溫度傳感器實時捕獲工件溫度數(shù)據(jù)，通過控制器調(diào)整電熱板輸出功率和液氮流速，使其達到預(yù)設(shè)的溫度。
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