[發明專利]一種鈦合金薄壁整圓形零件熱繞彎成形裝置

有效

• 申請號: 202110069496.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112893556B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 郭貴強;王楊楊;李小強;金朝海;李東升
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B21D7/16
• 分類號: B21D7/16;B21D7/02;B21D43/00
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種鈦合金薄壁整圓形零件熱繞彎成形裝置，包括模具、側壓裝置、夾具單元、自阻加熱單元、旋轉工作臺和保溫箱，其中，

所述模具豎直安裝在所述旋轉工作臺上，包括模具主體（10）和環形凹模（15），所述模具主體（10）為空心圓柱狀，所述模具主體（10）設置在所述旋轉工作臺的旋轉軸上，能夠拆卸；所述環形凹模（15）設置在所述模具主體（10）的中部，用于容納工件、成形工件；

其特征在于，

所述側壓裝置和所述旋轉工作臺安裝在機床床身（7）上，所述機床床身（7）起固定連接和結構支撐的作用；

所述側壓裝置與所述環形凹模（15）設置在同一水平面上，用于將工件壓進所述環形凹模（15）內；

所述夾具單元包括設置在所述模具主體（10）上的固定端夾具和設置與所述環形凹模（15）同一水平面上的滑動端夾具，用于夾持工件；所述夾具單元與所述側壓裝置的滑動方向垂直且二者不存在位置沖突；

所述固定端夾具包括U形的夾具主體（6），在所述夾具主體（6）的兩個臂之間設置固定連接的長楔塊（20）以及能夠滑動的短楔塊（19），所述長楔塊（20）為所述短楔塊（19）提供抵靠支撐力，調整螺栓（18）穿過所述夾具主體（6）的一個臂后與所述短楔塊（19）螺紋連接，能夠調整所述短楔塊（19）與所述夾具主體（6）之間的間隙；夾具主體(6)的兩個臂的末端設置有螺孔，用于將夾具主體(6)連接到模具主體(10)上的夾具固定塊(14)上；工作時，將工件的一端放入所述短楔塊（19）與所述夾具主體（6）之間的間隙，旋緊所述調整螺栓（18），使得工件一端夾持在所述短楔塊（19）與所述夾具主體（6）之間；

在所述長楔塊（20）的中部通過螺栓連接所述自阻加熱單元的電極座（21），在所述電極座（21）上連接固定端電極（22）；

所述自阻加熱單元包括固定端電極（22）和滑動端電極（25），所述固定端電極（22）連接到所述夾具單元的固定端夾具上，所述滑動端電極（25）連接到所述夾具單元的滑動端夾具上，用于加熱工件；

所述保溫箱用于保溫和輔助加熱，所述保溫箱包括保溫箱外罩（11）、保溫箱隔熱絕緣層（12）和加熱石英燈管（13），所述保溫箱豎直安裝在所述旋轉工作臺上，并與所述模具主體（10）軸心重合，能夠拆卸；

所述成形裝置的工作過程為：鈦合金薄壁工件一端被所述夾具單元的固定端夾具夾住，另一端被所述夾具單元的滑動端夾具夾住，所述自阻加熱單元通電后，所述工件被加熱到預定溫度，所述側壓裝置靠近所述模具并將工件壓進所述環形凹模（15）內，所述旋轉工作臺開始轉動，工件一邊被加熱，一邊貼合所述環形凹模（15）進而被繞彎，繞彎結束后，將所述保溫箱放置于所述旋轉工作臺上對工件加熱保溫，使其內部發生應力松弛，最后經冷卻形成整圓形工件。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金薄壁整圓形零件熱繞彎成形裝置，其特征在于，所述側壓裝置包括側壓導軌座（8）、側壓主體（9）、滾子底座（16）和滾子（17），其中，所述側壓主體（9）固定設置在所述側壓導軌座（8）上，能夠實現相對于所述模具的直線平動，所述滾子（17）設置在所述滾子底座（16）朝向所述模具的端部，所述滾子底座（16）設置在所述側壓主體（9）上并為所述滾子（17）提供側壓支撐力。

3.根據權利要求1或2所述的一種鈦合金薄壁整圓形零件熱繞彎成形裝置，其特征在于，所述滑動端夾具為設置在拉伸夾頭座（24）上的拉伸夾頭（5），所述拉伸夾頭座（24）設置在拉伸橫向滑板（23）上，所述拉伸橫向滑板（23）設置在拉伸縱向滑板（2）的滑動導軌上，所述拉伸縱向滑板（2）設置在拉伸機架（3）的滑動導軌上，所述拉伸夾頭（5）能夠滑動，拉伸力由電動缸（4）提供；工作時，所述固定端夾具和所述拉伸夾頭5分別夾持工件的兩端，為工件提供長度方向上的拉伸力。

4.根據權利要求3所述的一種鈦合金薄壁整圓形零件熱繞彎成形裝置，其特征在于，所述自阻加熱單元還包括機床配電箱（1），所述機床配電箱（1）引出的導線的一極與所述固定端夾具上的所述固定端電極（22）相連，另一極連接到所述拉伸夾頭（5）上的所述滑動端電極（25）。