CN112792160A - 一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法及装置。所述方法包括：对待校形工件进行预处理，生成预处理工件；将所述预处理工件放置于工装的底板上；通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形；通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭；将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。本发明实施例可以保证热校形精度；通过缩减装夹辅具的数量和简化校形工装结构，大幅降低了工人在热校形过程中的劳动强度，此种方法的泛用性较强。

Description

一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法及装置

技术领域

本发明涉及热校形工艺技术领域，特别是一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法及装置。

背景技术

热校形作为生产流程中重要的一环，在产品制造过程中起着至关重要的作用。该方法应用广泛，可有效提高低刚度薄壁结构件的生产效率和产品质量，从而提高产品精度及性能。产品实际生产时，较大的生产量对热校形装夹技能水平要求极高。在实现产品设计要求的过程中，零件对接止口尺寸往往是作为下一道工序的基准，对整个产品的加工和生产，起着至关重要的作用。因此需要对零件热校形方法及校形后精度进行严格控制。

目前该产品的主要热校形方法为：将待校形工件放置于底板上，通过顶杆和撑块将上下止口撑开至一固定尺寸，再通过卡兰将止口各侧壁拉紧至抱环。且在批量生产中，每个待校形工件均要手工操作撑开两侧止口，对工人操作水平要求极高。因此难以保证极高的校形一致性，且校形效率较低，急需一种新的热校形方法提升校形效率和精度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法，包括：

对待校形工件进行预处理，生成预处理工件；

将所述预处理工件放置于工装的底板上；

通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形；

通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭；

将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。

可选地，所述对待校形工件进行预处理，生成预处理工件，包括：

获取所述待校形工件；

清除所述待校形工件上的多余物和污渍，以得到所述预处理工件。

可选地，所述通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形，包括：

在所述随形止口处设置长倒角，通过所述螺母和所述拉杆将所述两侧堵盘拉紧以撑开止口；

通过旋紧所述螺母产生的压紧力将所述两侧堵盘压入所述随形止口。

可选地，所述通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭，包括：

在所述止口外形处设置所述随形抱环，以对所述止口外形进行维形；

通过所述两侧堵盘下方设置的定位块与底板定位槽配合，以控制所述预处理工件的偏扭。

可选地，所述将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件，包括：

将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，并关闭所述加工炉的炉门；

将所述加工炉中的温度提升至280℃，并保温1.5h；

在所述加工炉中的温度冷却至80℃时，打开所述炉门并冷却至室温，以得到所述校形工件。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还一种低刚度薄壁结构的结构件热校形装置，包括：

预处理工件生成模块，用于对待校形工件进行预处理，生成预处理工件；

预处理工件放置模块，用于将所述预处理工件放置于工装的底板上；

两侧堵盘压入模块，用于通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形；

工件偏扭校正模块，用于通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭；

校形工件获取模块，用于将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。

可选地，所述预处理工件生成模块包括：

待校形工件获取单元，用于获取所述待校形工件；

预处理工件获取单元，用于清除所述待校形工件上的多余物和污渍，以得到所述预处理工件。

可选地，所述两侧堵盘压入模块包括：

长倒角设置单元，用于在所述随形止口处设置长倒角，通过所述螺母和所述拉杆将所述两侧堵盘拉紧以撑开止口；

两侧堵盘压入单元，用于通过旋紧所述螺母产生的压紧力将所述两侧堵盘压入所述随形止口。

可选地，所述工件偏扭校正模块包括：

止口外形维形单元，用于在所述止口外形处设置所述随形抱环，以对所述止口外形进行维形；

工件偏扭控制单元，用于通过所述两侧堵盘下方设置的定位块与底板定位槽配合，以控制所述预处理工件的偏扭。

可选地，所述校形工件获取模块包括：

工件放置单元，用于将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，并关闭所述加工炉的炉门；

加工炉温度提升单元，用于将所述加工炉中的温度提升至280℃，并保温1.5h；

校形工件获取单元，用于在所述加工炉中的温度冷却至80℃时，打开所述炉门并冷却至室温，以得到所述校形工件。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明实施例提供的一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法及装置，通过对待校形工件进行预处理，生成预处理工件，将预处理工件放置于工装的底板上，通过拉杆和螺母将工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形，通过安装工装上的两侧抱环对止口外形进行维形，并在两侧堵盘的下侧设置定位块以校正预处理工件的偏扭，将工装和预处理工件置入加工炉中，对预处理工件进行加工，得到校形工件。本发明实施例通过拉杆、螺母提供拉紧力，通过定位槽、定位凸块提供定位，通过堵盘止口和抱环对产品进行维形支撑，从而保证了热校形精度；通过缩减装夹辅具的数量和简化校形工装结构，大幅降低了工人在热校形过程中的劳动强度，此种方法的泛用性较强。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种校形方法的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种定位槽的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种校形方法组成的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种堵盘及止口的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种低刚度薄壁结构的结构件热校形装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法的步骤流程图，如图1所示，该低刚度薄壁结构的结构件热校形方法具体可以包括如下步骤：

步骤101：对待校形工件进行预处理，生成预处理工件。

本发明实施例可以应用于对工件进行热校形的场景中。

待校形工件是指需要进行校形的工件。

在获取到待校形工件之后，可以对待校形工件进行预处理，以得到预处理工件，预处理过程可以结合下述具体实现方式进行详细描述。

在本发明实施例的一种具体实现方式中，上述步骤101可以包括：

子步骤A1：获取所述待校形工件；

子步骤A2：清除所述待校形工件上的多余物和污渍，以得到所述预处理工件。

在本实施例中，首先可以获取待校形工件，其次，可以清除待校形工件上的多余物和污渍等，以将待校形工件的外表面清理干净，进而可以得到预处理工件。

在对待校形工件进行预处理生成预处理工件之后，执行步骤102。

步骤102：将所述预处理工件放置于工装的底板上。

工装是指可以对工件进行校形的设备。

在对待校形工件进行预处理得到预处理工件之后，可以将预处理工件放置于工装的底板(如图2和图4所示的底板)上，以进行后续的工件校形处理。

在将预处理工件放置于工装的底板上之后，执行步骤103。

步骤103：通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形。

在将预处理工件放置于工装的底板上之后，可以通过拉杆和螺母(如图2和图4所示的拉杆和螺母)将工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形，具体地，可以通过预处理工件两侧的随形堵盘将两侧止口撑开至1mm，以保证每件产品撑开后尺寸的一致性，同时保证待校形工件各边均匀受力。在堵盘的随形止口(如图5所示的随形止口)处设置有长倒角(如图5所示的长倒角)，通过螺母、拉杆将随形堵盘拉紧，使堵盘逐渐压入产品止口，同时堵盘上的长倒角将产品止口逐渐撑大，利用旋紧螺母产生的压紧力而非敲击等冲击力将堵盘压入止口，以达到撑开产品止口外形的目的，具体地，将两侧堵盘与产品两侧止口对齐，使用拉杆和螺母将堵盘上的随形止口逐渐压入零件两端相应止口处，以达到撑开止口的目的。同时由于采用随形止口结构，堵盘止口形状与产品止口形状一致，从而保证产品止口周圈各边均有受力，使产品校形出炉后不易产生挠性变形。在安装过程中底板的定位槽与堵盘下方的定位凸块相配合，在保证了零件的直线度的基础上，也防止两侧止口产生偏扭。随后将外侧抱环压紧，以限制零件在热校形过程中的外形形状及尺寸变化，起到维形作用。

在通过拉杆和螺母将工装上的两侧堵盘的随性止口压入零件止口以撑开产品止口外形之后，执行步骤104。

步骤104：通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭。

在通过拉杆和螺母将工装上的两侧堵盘的随性止口压入零件止口以撑开产品止口外形之后，可以通过安装工装上的两侧抱环(如图2和图4所示的抱环)对止口外形进行维形，并在两侧堵盘的下侧设置定位块以校正预处理工件的偏扭，具体地，可以在止口外形处设置随形抱环，以对止口外形进行维形，然后通过两侧堵盘下方设置的定位块与底板上设置的定位槽(如图3所示，在底板上设置有两个定位槽)配合，以控制预处理控件的偏扭。

步骤105：将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。

在本实施例中，在通过安装在工装上的两侧抱环对止口外形进行维形，并在两侧堵盘的下侧设置定位块，校正预处理工件的偏扭之后，可以将工装和预处理工件置入加工炉中，以对预处理工件进行加工，以得到校形工件，具体地，在将工装和预处理工件置入加工炉之后，关闭加工炉的炉门，并将加工炉中的温度提升至280℃，并维持280℃的温度，保温1.5h，此时，可以取消对加工炉的加温，在加工炉中的温度冷却至80℃之后，则打开炉门并冷却至室温，进而可以得到校形工件。

本发明实施例提供的上述结构件热校形方式与现有校形方式的对比可以如下述表1所示：

表1：

基于上述表1可知，使用本发明实施例提供的校形方法后，操作简便、工装数量少，仅需要2人协作即可完成装夹，尽可能缩减了人员占用。由于采用固定随形止口对零件进行校正，避免了手工装调产生的偏差，同一批次产品一致性大幅提升。同时，节省了装夹过程中反复测量、调整等装夹辅助时间，装夹时间由原6小时/件缩减至0.5小时/件，装夹用时缩减91.7％。同时可将零件止口尺寸及偏扭情况控制在±0.5mm内，校形一次合格率可达到95％以上。

对热校形精度要求较高的低刚性薄壁结构件，采用该校形方法可显著提高热校形装夹效率及产品质量，在校正偏扭问题上突破技术瓶颈，利用定位结构对偏扭进行抑制。该校形方法对相似结构的后续同类型产品具有可借鉴性。

实施例二

参照图6，示出了本发明实施例提供的一种低刚度薄壁结构的结构件热校形装置的结构示意图，如图6所示，该低刚度薄壁结构的结构件热校形装置具体可以包括如下模块：

预处理工件生成模块210，用于对待校形工件进行预处理，生成预处理工件；

预处理工件放置模块220，用于将所述预处理工件放置于工装的底板上；

两侧堵盘压入模块230，用于通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形；

工件偏扭校正模块240，用于通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭；

校形工件获取模块250，用于将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。

可选地，所述预处理工件生成模块包括：

待校形工件获取单元，用于获取所述待校形工件；

预处理工件获取单元，用于清除所述待校形工件上的多余物和污渍，以得到所述预处理工件。

可选地，所述两侧堵盘压入模块包括：

长倒角设置单元，用于在所述随形止口处设置长倒角，通过所述螺母和所述拉杆将所述两侧堵盘拉紧以撑开止口；

两侧堵盘压入单元，用于通过旋紧所述螺母产生的压紧力将所述两侧堵盘压入所述随形止口。

可选地，所述工件偏扭校正模块包括：

止口外形维形单元，用于在所述止口外形处设置所述随形抱环，以对所述止口外形进行维形；

工件偏扭控制单元，用于通过所述两侧堵盘下方设置的定位块与底板定位槽配合，以控制所述预处理工件的偏扭。

可选地，所述校形工件获取模块包括：

工件放置单元，用于将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，并关闭所述加工炉的炉门；

加工炉温度提升单元，用于将所述加工炉中的温度提升至280℃，并保温1.5h；

校形工件获取单元，用于在所述加工炉中的温度冷却至80℃时，打开所述炉门并冷却至室温，以得到所述校形工件。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种低刚度薄壁结构的结构件热校形方法，其特征在于，包括：

对待校形工件进行预处理，生成预处理工件；

将所述预处理工件放置于工装的底板上；

通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形；

通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭；

将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待校形工件进行预处理，生成预处理工件，包括：

获取所述待校形工件；

清除所述待校形工件上的多余物和污渍，以得到所述预处理工件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形，包括：

在所述随形止口处设置长倒角，通过所述螺母和所述拉杆将所述两侧堵盘拉紧以撑开止口；

通过旋紧所述螺母产生的压紧力将所述两侧堵盘压入所述随形止口。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭，包括：

在所述止口外形处设置所述随形抱环，以对所述止口外形进行维形；

通过所述两侧堵盘下方设置的定位块与底板定位槽配合，以控制所述预处理工件的偏扭。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件，包括：

将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，并关闭所述加工炉的炉门；

将所述加工炉中的温度提升至280℃，并保温1.5h；

在所述加工炉中的温度冷却至80℃时，打开所述炉门并冷却至室温，以得到所述校形工件。

6.一种低刚度薄壁结构的结构件热校形装置，其特征在于，包括：

预处理工件生成模块，用于对待校形工件进行预处理，生成预处理工件；

预处理工件放置模块，用于将所述预处理工件放置于工装的底板上；

两侧堵盘压入模块，用于通过拉杆和螺母将所述工装上的两侧堵盘的随形止口压入零件止口，以撑开产品止口外形；

工件偏扭校正模块，用于通过安装所述工装上的两侧抱环对所述止口外形进行维形，并在所述两侧堵盘的下侧设置定位块以校正所述预处理工件的偏扭；

校形工件获取模块，用于将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，对所述预处理工件进行加工，得到校形工件。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预处理工件生成模块包括：

待校形工件获取单元，用于获取所述待校形工件；

预处理工件获取单元，用于清除所述待校形工件上的多余物和污渍，以得到所述预处理工件。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述两侧堵盘压入模块包括：

长倒角设置单元，用于在所述随形止口处设置长倒角，通过所述螺母和所述拉杆将所述两侧堵盘拉紧以撑开止口；

两侧堵盘压入单元，用于通过旋紧所述螺母产生的压紧力将所述两侧堵盘压入所述随形止口。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述工件偏扭校正模块包括：

止口外形维形单元，用于在所述止口外形处设置所述随形抱环，以对所述止口外形进行维形；

工件偏扭控制单元，用于通过所述两侧堵盘下方设置的定位块与底板定位槽配合，以控制所述预处理工件的偏扭。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述校形工件获取模块包括：

工件放置单元，用于将所述工装和所述预处理工件置入加工炉中，并关闭所述加工炉的炉门；

加工炉温度提升单元，用于将所述加工炉中的温度提升至280℃，并保温1.5h；

校形工件获取单元，用于在所述加工炉中的温度冷却至80℃时，打开所述炉门并冷却至室温，以得到所述校形工件。

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