CN104353703B - 一种金属材料板状工件的校形装置及校形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板状金属材料的校形。为解决传统金属材料板状工件校形存在的工件平整度不高、局部残余应力较大、不适于高精度要求的工件校形等问题，本发明提供了一种金属材料板状工件的校形装置及校形方法。所述校形装置包括高温合金托架、多个可调支撑组件和多个下压组件。所述校形方包括以下步骤：(一)预设可调支撑组件；(二)调平支撑片；(三)校形装配；(四)校平工件。本发明的金属材料板状工件的校形装置及校形方法具有校形平整度高、残余应力小等优点，适于结构较为复杂的金属材料板状工件的校形，校形效果良好，可实现金属材料板状工件整体、局部或分区的高精度校形。

Description

一种金属材料板状工件的校形装置及校形方法
技术领域
本发明涉及一种板状金属材料的校形，特别涉及一种金属材料板状工件的校形装置及校形方法。
背景技术
传统的金属材料板状工件校形是对已变形的工件在适当位置反复施加反向作用力，使工件变形区域受到挤压，产生反向塑性变形，直至达到所需的校形结果。
但在实际应用中，变形金属材料板状工件本身的结构或变形的原因常常较为复杂，比如工件本身不是简单的平板，而是具有凸起等结构的复杂板型；或者工件存在多处程度不同的局部变形等等。在这些情况下，单纯靠局部或大面积挤压很难获得理想的工件平整度；校形后的工件局部残余应力较大，不利于工件的稳定性及后续加工；这样的校形还会改变工件本应具有的几何尺寸，因此也不适用于对精度要求高的工件进行校形。
鉴于上述情况，加之高精度加工领域的飞速发展带来的对工件校形要求的日益提高，因此需要开发一种金属材料板状工件的校形方法。
发明内容
为解决传统金属材料板状工件校形存在的工件平整度不高、局部残余应力较大、不适于高精度要求的工件校形等问题，本发明提供了一种金属材料板状工件的校形装置及校形方法。
所述金属材料板状工件的校形装置包括高温合金托架、多个可调支撑组件和多个下压组件，所述高温合金托架为设有多个定位孔的板材；所述可调支撑组件包括支撑片和螺杆，螺杆上设有与之适配的调节螺母，调节螺母的尺寸应满足其平放于定位孔上方时不会穿过定位孔而掉落，支撑片设于螺杆的一端，螺杆的另一端为定位端；所述下压组件为能够提供向下压力的物体；所述多个均为三个以上。
所述高温合金托架可以由真空炉附带高温合金托架代替。
所述定位孔以均匀排布为优选。
所述可调支撑组件还包括垫圈为优选，所述垫圈的尺寸应满足其平放于定位孔上方时不会穿过定位孔而掉落，此时调节螺母的尺寸不受定位孔尺寸的限制。
所述垫圈优选为两片，且两片垫圈叠置在一起使用，此时叠置在上方的垫圈尺寸不受定位孔尺寸的限制。
所述下压组件包括下压物块、陶瓷垫片和下压托架为优选。
所述支撑片与螺杆采用焊接连接为优选。
采用前述校形装置的金属材料板状工件的校形方法，该方法包括以下步骤：
(一)在高温合金托架上对应于待校形金属材料板状工件的位置预设相应数量的可调支撑组件，所述可调支撑组件定位端置于高温合金托架定位孔内，支撑片向上放置；
(二)将一平板置于可调支撑组件支撑片上表面，并确保所有支撑片位于该平板下方，然后通过调节各调节螺母在螺杆上的位置使所有支撑片与该平板紧密接触，从而使所有支撑片的上表面处于同一平面内，移走平板；
(三)将待校形金属材料板状工件置于预设的可调支撑组件各支撑片上，并在其上表面布置下压组件，完成校形装配；
(四)将装配好的校形装置与待校形金属材料板状工件整体转入真空炉内，抽真空并加热；当待校形金属材料板状工件被加热到强度降低后，保温一段时间，使其不平整部分在下压组件的压力下产生塑性形变，加之可调支撑组件各支撑片的支撑作用，从而实现了待校形金属材料板状工件的校平，然后缓慢冷却出炉。
所述平板优选为未钢化玻璃平板。
所述通过调节各调节螺母在螺杆上的位置使所有支撑片与该平板紧密接触的优选调节方法为：首先，调整平板外缘的若干组可调支撑组件，使它们的支撑片均高于其余可调支撑组件的支撑片，并与该平板紧密接触，支撑起该平板；然后，调高其余可调支撑组件，使其余支撑片与该平板紧密接触，完成调节。
当待校形金属材料板状工件的各部分不处于同一平面内时，可通过局部或分区调整可调支撑组件以实现待校形金属材料板状工件的校形。
本发明的金属材料板状工件的校形装置及校形方法具有校形平整度高、残余应力小等优点，适于结构较为复杂的金属材料板状工件的校形，校形效果良好，可实现金属材料板状工件整体、局部或分区的高精度校形。
附图说明
图1本发明的金属材料板状工件的校形装置示意图(与待校形金属材料板状工件装配后)。
图2本发明的金属材料板状工件的校形装置局部剖视图。
图3本发明的金属材料板状工件的校形装置分解示意图。
图4本发明的金属材料板状工件的校形方法中可调支撑组件支撑片上表面调平示意图。
图5采用本发明的校形装置及校形方法对某加速器用金属材料板状工件校形示意图。
图6采用本发明的校形装置及校形方法对某加速器用金属材料板状工件校形俯视图。
图7采用本发明的校形装置及校形方法对某加速器用金属材料板状工件校形侧视图。
附图标记：1.高温合金托架，101.定位孔，2.可调支撑组件，201.支撑片，202.调节螺母，203.垫圈A，204.垫圈B，3.待校形金属材料板状工件，4.下压组件，401.下压托架，402.下压物块，403.陶瓷垫片，5.平板，6.某加速器用金属材料板状工件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例
如附图5-7所示，采用本发明的金属材料板状工件的校形装置及校形方法对某加速器用金属材料板状工件6进行校形。
该加速器用金属材料板状工件6的材料为无氧铜，其上表面开有复杂槽及开孔，已完成精加工，因前期经过大面积材料去除、开槽和开孔等机械加工，因此产生了变形。由于通过冷压校形会导致精加工结构变形，损坏工件，因此采用了本发明的校形方法，具体包括以下步骤：
(一)在高温合金托架1上对应于待校形加速器用金属材料板状工件6的位置预设相应数量的可调支撑组件2，所述可调支撑组件2定位端置于高温合金托架1定位孔101内，支撑片201向上放置；
(二)将一平板5置于可调支撑组件2支撑片201上表面，并确保所有支撑片201位于该平板5下方，然后通过调节各调节螺母202在螺杆上的位置使所有支撑片201与该平板5紧密接触，从而使所有支撑片201的上表面处于同一平面内，移走平板5；
(三)将待校形加速器用金属材料板状工件6置于预设的可调支撑组件2各支撑片201上，并在其上表面布置下压组件4，完成校形装配；
(四)将装配好的校形装置与待校形加速器用金属材料板状工件6整体转入真空炉内，抽真空并加热；当待校形加速器用金属材料板状工件6被加热到强度降低后，保温一段时间，使其不平整部分在下压组件4的压力下产生塑性形变，加之可调支撑组件2各支撑片201的支撑作用，从而实现了待校形加速器用金属材料板状工件6的校平，然后缓慢冷却出炉。
经过上述校形，该加速器用金属材料板状工件6恢复了较高的平整度，前期加工的开槽和开孔等精加工结构依然保持完好，未发生尺寸变化，获得了良好的校形效果。

Claims (10)

1.一种金属材料板状工件的校形装置，其特征在于：该金属材料板状工件的校形装置包括高温合金托架、多个可调支撑组件和多个下压组件，所述高温合金托架为设有多个定位孔的板材；所述可调支撑组件包括支撑片和螺杆，螺杆上设有与之适配的调节螺母，调节螺母的尺寸应满足其平放于定位孔上方时不会穿过定位孔而掉落，支撑片设于螺杆的一端，螺杆的另一端为定位端；所述下压组件为能够提供向下压力的物体；所述多个均为三个以上。
2.如权利要求1所述的金属材料板状工件的校形装置，其特征在于：所述高温合金托架由真空炉附带高温合金托架代替。
3.如权利要求1所述的金属材料板状工件的校形装置，其特征在于：所述定位孔均匀排布。
4.如权利要求1所述的金属材料板状工件的校形装置，其特征在于：所述可调支撑组件还包括垫圈，所述垫圈的尺寸应满足其平放于定位孔上方时不会穿过定位孔而掉落，此时调节螺母的尺寸不受定位孔尺寸的限制。
5.如权利要求4所述的金属材料板状工件的校形装置，其特征在于：所述垫圈为两片，且两片垫圈叠置在一起使用，此时叠置在上方的垫圈尺寸不受定位孔尺寸的限制。
6.如权利要求1所述的金属材料板状工件的校形装置，其特征在于：所述下压组件包括下压物块、陶瓷垫片和下压托架。
7.一种采用如权利要求1所述的校形装置的金属材料板状工件的校形方法，该方法包括以下步骤：
(一)在高温合金托架上对应于待校形金属材料板状工件的位置预设相应数量的可调支撑组件，所述可调支撑组件定位端置于高温合金托架定位孔内，支撑片向上放置；
(二)将一平板置于可调支撑组件支撑片上表面，并确保所有支撑片位于该平板下方，然后通过调节各调节螺母在螺杆上的位置使所有支撑片与该平板紧密接触，从而使所有支撑片的上表面处于同一平面内，移走平板；
(三)将待校形金属材料板状工件置于预设的可调支撑组件各支撑片上，并在其上表面布置下压组件，完成校形装配；
(四)将装配好的校形装置与待校形金属材料板状工件整体转入真空炉内，抽真空并加热；当待校形金属材料板状工件被加热到强度降低后，保温一段时间，使其不平整部分在下压组件的压力下产生塑性形变，加之可调支撑组件各支撑片的支撑作用，从而实现了待校形金属材料板状工件的校平，然后缓慢冷却出炉。
8.如权利要求7所述的金属材料板状工件的校形方法，其特征在于：所述平板为未钢化玻璃平板。
9.如权利要求7所述的金属材料板状工件的校形方法，其特征在于：所述通过调节各调节螺母在螺杆上的位置使所有支撑片与该平板紧密接触的调节方法为：首先，调整平板外缘的若干组可调支撑组件，使它们的支撑片均高于其余可调支撑组件的支撑片，并与该平板紧密接触，支撑起该平板；然后，调高其余可调支撑组件，使其余支撑片与该平板紧密接触，完成调节。
10.如权利要求7所述的金属材料板状工件的校形方法，其特征在于：当待校形金属材料板状工件的各部分不处于同一平面内时，通过局部或分区调整可调支撑组件以实现待校形金属材料板状工件的校形。
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