[發(fā)明專利]一種大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111318216.9
• 申請日: 2021-11-09
• 公開（公告）號: CN113996690A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬飛;胡豪;吳津臣;余超;熊秋萍;杜尚軍;茍強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 四川航天長征裝備制造有限公司
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16;C21D1/18;C21D8/00;C21D9/00
• 代理公司: 成都天既明專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51259
• 代理人: 李欽;杜雁春

1.一種大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、下料：將金屬毛坯板材加工為旋壓所需大小及厚度的圓形板坯；

S2、固溶處理：對加工后的金屬板坯進(jìn)行固溶處理；

S3、冷旋：在臥式數(shù)控旋壓機(jī)上，按設(shè)置好的旋壓軌跡，將金屬板坯旋壓至所要求的球底零件；

S4、切割：切割去除球底零件大端旋壓余量；

S5、時(shí)效處理：對球底零件進(jìn)行時(shí)效處理；

S6、機(jī)加：車削加工球底零件大端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，所述S1下料步驟中，采用龍門數(shù)控銑床將金屬方形毛坯板材加工為后續(xù)工序冷旋壓所需大小及厚度的板坯，將金屬方形板材固定于機(jī)床工作臺上，加工位于板材中心的安裝定位孔及吊裝孔，并銑削去除板材多余材料至所需大小及厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，所述金屬毛坯板材的材質(zhì)為鋁合金、銅合金或者鐵基合金。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，所述S2固溶處理步驟中，將加工后的板坯在工業(yè)固溶淬火爐中進(jìn)行固溶處理，板坯置于淬火爐放料框內(nèi)并進(jìn)行固定，設(shè)定固溶溫度為538±5℃，板坯入爐前先將爐溫預(yù)熱至該設(shè)定溫度，并在達(dá)到設(shè)定溫度后保溫1～2h，使?fàn)t內(nèi)溫度充分均勻，待保溫完成后快速打開爐門將載有板坯的放料框置于淬火爐內(nèi)進(jìn)行加熱，當(dāng)爐內(nèi)溫度重新達(dá)到538±5℃后進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間設(shè)定為2h；

保溫結(jié)束后，迅速將載有板坯的放料框轉(zhuǎn)移至冷卻水池中進(jìn)行冷卻，冷卻水溫為40±5℃，冷卻時(shí)間為15min，且在冷卻過程中，放料框在淬火爐送料機(jī)構(gòu)的作用下做上下運(yùn)動，使板坯冷卻均勻。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，所述S3冷旋步驟中，將固溶處理后的板坯安裝于大型臥式數(shù)控雙輪旋壓機(jī)上，通過壓盤(4)、螺釘將板坯固定于芯模(1)上，并由旋壓機(jī)尾頂(5)頂緊，按擬成形的球底零件(3)的外形及尺寸設(shè)置旋壓軌跡，并編寫與之對應(yīng)的數(shù)控程序，所述芯模(1)、旋輪(2)的結(jié)構(gòu)、尺寸同樣根據(jù)擬成形球底零件(3)的外形及尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)并制造；

啟動旋壓機(jī)，執(zhí)行編寫的數(shù)控程序，所述芯模(1)帶動板坯進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為30～120r/min，兩個(gè)旋輪(2)沿芯模(1)中心對稱分布，當(dāng)所述旋輪(2)接觸到板坯時(shí)，板坯帶動旋輪(2)進(jìn)行順時(shí)旋轉(zhuǎn)；期間，所述旋輪(2)由板坯中心向板坯邊緣按設(shè)置好的旋壓軌跡做水平進(jìn)給運(yùn)動，進(jìn)給速度為10～50mm/min，板坯由內(nèi)到外逐步發(fā)生局部塑性變形至貼緊所述芯模(1)，旋壓過程中保證板坯穩(wěn)定且無傾斜。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，S3步驟中，所述旋壓軌跡為正圓或橢圓；若零件母線為正圓，則直接按圓弧半徑設(shè)置旋壓軌跡；若零件母線為橢圓，則沿垂直方向?qū)⒘慵E圓母線均分為n段，分別測算各段起末點(diǎn)的半錐角及旋壓間隙，在每段內(nèi)采用圓弧近似逼近正弦率軌跡，以此來設(shè)置旋壓軌跡，n取5～15。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，S1步驟中，所述板坯壁厚為10～30mm，直徑為2000～4000mm；所述S3步驟中，得到的球底零件外徑為1500～3500mm，壁厚為10～30mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的大型薄壁異型曲面構(gòu)件制造方法，其特征在于，所述S4切割步驟中，采用等離子切割去除旋壓后球底零件大端旋壓余量，沿球底零件外表面所做標(biāo)記進(jìn)行切割。