CN112845660B - 一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法 - Google Patents
一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112845660B CN112845660B CN202011507440.8A CN202011507440A CN112845660B CN 112845660 B CN112845660 B CN 112845660B CN 202011507440 A CN202011507440 A CN 202011507440A CN 112845660 B CN112845660 B CN 112845660B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- layer aluminum
- alloy cylinder
- welding
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 209
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims description 9
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法,该方法包括如下步骤:制作焊接工装以及三层铝合金圆筒件气胀成形模具;得到内层铝合金圆筒、中间层铝合金圆筒和外层铝合金圆筒;将内层铝合金圆筒、中间层铝合金圆筒和外层铝合金圆筒焊接到一起得到未充气的三层铝合金圆筒件;向未充气的三层铝合金圆筒件内施加高压气体得到三层铝合金圆筒件。本发明提高了零件的生产效率,降低了加工成本,控制了变形。
Description
技术领域
本发明属于热成形加工技术领域,尤其涉及一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法。
背景技术
随着航空航天事业的高速发展,铝合金因其比强度高、比刚性高、导热性好等特点在飞行器制造方面得到广泛应用。三层铝合金圆筒件可最大限度的实现零件的减重,而作为筋条的中间层可保证零件的强度刚度满足使用要求。对于三层铝合金圆筒减重件,往往采用热挤压等工艺制备,但由于其截面形状比较复杂,容易导致材料流动困难,同时,该圆筒件挤压成形后经淬火处理会产生一定的收缩,导致外形轮廓度不好,且其轴向尺寸较长,可能会产生直线度不好和一定程度的扭拧,均须二次成形,大大增加了工艺时间。此外,由于在挤压过程中,轴向的挤压力极大,容易对上模的模芯产生冲击,造成轻微摆动,而造成壁厚不均匀。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法,提高了零件的生产效率,降低了加工成本,控制了变形。
本发明目的通过以下技术方案予以实现:一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法,所述方法包括如下步骤:步骤一:制作焊接工装以及三层铝合金圆筒件气胀成形模具;步骤二:用激光切割机对平板进行下料得到三个矩形板料,采用圈圆机分别对三个矩形板料进行圈圆得到内层铝合金圆筒、中间层铝合金圆筒和外层铝合金圆筒;步骤三:将中间层铝合金圆筒套于内层铝合金圆筒的外表面,并将内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒固定在焊接工装上,并用焊接工装的紧固螺钉进行紧固,使内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒贴合;而后利用激光焊接机对多个第一焊缝进行焊接使得内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒焊接到一起,其中,第一焊缝为长条,长条的长度与内层铝合金圆筒的高度相等,长条的长度与内层铝合金圆筒的轴向平行,多个第一焊缝沿内层铝合金圆筒的圆周均匀分布;将焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒从焊接工装取下,然后将外层铝合金圆筒套于中间层铝合金圆筒的外表面,并将焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒与外层铝合金圆筒固定在焊接工装上,并用焊接工装的紧固螺钉进行紧固,使外层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒贴合;而后利用激光焊接机对多个第二焊缝进行焊接使得外层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒焊接到一起,其中,第二焊缝为长条,长条的长度与内层铝合金圆筒的高度相等,长条的长度与内层铝合金圆筒的轴向平行,多个第二焊缝沿内层铝合金圆筒的圆周均匀分布;第一焊缝和第二焊缝交替排列;将外层铝合金圆筒的一端与内层铝合金圆筒的一端进行封焊,将外层铝合金圆筒的另一端与内层铝合金圆筒的另一端进行封焊并留有气路得到未充气的三层铝合金圆筒件;步骤四:将步骤三未充气的三层铝合金圆筒件安装到三层铝合金圆筒件气胀成形模具,并将未充气的三层铝合金圆筒件和三层铝合金圆筒件气胀成形模具设置于热成形机内,热成形机对三层铝合金圆筒件气胀成形模具施加预设的压力并将三层铝合金圆筒件气胀成形模具升温至铝合金超塑成形温度,通过气路向未充气的三层铝合金圆筒件内施加高压气体得到三层铝合金圆筒件;步骤五:将三层铝合金圆筒件从三层铝合金圆筒件气胀成形模具取下。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤一中,焊接工装包括底座、上紧固板、下紧固板、定位销、夹紧螺钉和紧固螺钉;其中,所述下紧固板通过定位销与底座相连接;所述上紧固板的一端通过夹紧螺钉与所述下紧固板的一端相连接,所述上紧固板的另一端通过夹紧螺钉与所述下紧固板的另一端相连接;所述上紧固板开设有两排螺纹孔,所述紧固螺钉设置于所述螺纹孔内。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤一中,三层铝合金圆筒件气胀成形模具包括上模、芯轴、支撑辊、挡板和下模;其中,所述支撑辊包括上半支撑辊和下半支撑辊;所述芯轴穿过所述上半支撑辊的中心通孔和所述下半支撑辊的中心通孔将上半支撑辊和下半支撑辊相连接;所述支撑辊设置于所述上模和所述下模组成的内部空腔内;所述挡板设置于所述下模的两个端面,所述挡板用于对所述支撑辊的轴向移动进行限制。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤三中,将内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒作为整体套设于上紧固板和下紧固板之间;焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒与外层铝合金圆筒作为整体套设于上紧固板和下紧固板之间。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤四中,未充气的三层铝合金圆筒件套设于所述支撑辊的外表面。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,所述底座包括底板、第一三角支撑架和第二三角支撑架;其中,所述第一三角支撑架的底部与所述底板的一端相连接,所述第二三角支撑架的底部与所述底板的另一端相连接;所述下紧固板的一端通过定位销与所述第一三角支撑架的顶部相连接,所述下紧固板的另一端通过定位销与所述第二三角支撑架的顶部相连接。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤二中,内层铝合金圆筒的高度和外层铝合金圆筒的高度均大于中间层铝合金圆筒的高度。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤二中,内层铝合金圆筒的周长为1256mm,高度为1200mm。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤二中,中间层铝合金圆筒的周长为1275mm,高度为1000mm。
上述三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法中,在步骤二中,外层铝合金圆筒的周长为1294mm,高度为1200mm。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
(1)本发明三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法可有效的实现圆筒件的减重,并避免热挤压成形造成的壁厚不均匀的影响;
(2)本发明可缩短生产周期,提高生产效率;
(3)本发明可提高零件的成形精度,消除应力,控制变形;
(4)本发明便于圆筒件从模具上脱模;
(5)本发明减少了多次热处理,可有效降低成本。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本发明实施例提供的焊接工装示意图;
图2是本发明实施例提供的内层与中间层焊接示意图;
图3是本发明实施例提供的焊接完成后圆筒示意图;
图4是本发明实施例提供的三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形模具的示意图;
图5是本发明实施例提供的脱模示意图;
图6是本发明实施例提供的三层铝合金圆筒件示意图;
图7是本发明实施例提供的三层铝合金圆筒件的侧视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例提供了一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法,该方法包括如下步骤:
步骤一:制作焊接工装以及三层铝合金圆筒件气胀成形模具;
步骤二:用激光切割机对平板进行下料得到三个矩形板料,采用圈圆机分别对三个矩形板料进行圈圆得到内层铝合金圆筒、中间层铝合金圆筒和外层铝合金圆筒;
步骤三:将中间层铝合金圆筒套于内层铝合金圆筒的外表面,并将内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒固定在焊接工装上,并用焊接工装的紧固螺钉进行紧固,使内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒贴合;而后利用激光焊接机对多个第一焊缝进行焊接使得内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒焊接到一起,其中,第一焊缝为长条,长条的长度与内层铝合金圆筒的高度相等,长条的长度与内层铝合金圆筒的轴向平行,多个第一焊缝沿内层铝合金圆筒的圆周均匀分布;将焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒从焊接工装取下,然后将外层铝合金圆筒套于中间层铝合金圆筒的外表面,并将焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒与外层铝合金圆筒固定在焊接工装上,并用焊接工装的紧固螺钉进行紧固,使外层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒贴合;而后利用激光焊接机对多个第二焊缝进行焊接使得外层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒焊接到一起,其中,第二焊缝为长条,长条的长度与内层铝合金圆筒的高度相等,长条的长度与内层铝合金圆筒的轴向平行,多个第二焊缝沿内层铝合金圆筒的圆周均匀分布;第一焊缝和第二焊缝交替排列;将外层铝合金圆筒的一端与内层铝合金圆筒的一端进行封焊,将外层铝合金圆筒的另一端与内层铝合金圆筒的另一端进行封焊并留有气路得到未充气的三层铝合金圆筒件;
步骤四:将步骤三未充气的三层铝合金圆筒件安装到三层铝合金圆筒件气胀成形模具,并将未充气的三层铝合金圆筒件和三层铝合金圆筒件气胀成形模具设置于热成形机内,热成形机对三层铝合金圆筒件气胀成形模具施加预设的压力并将三层铝合金圆筒件气胀成形模具升温至铝合金超塑成形温度,通过气路向未充气的三层铝合金圆筒件内施加高压气体得到三层铝合金圆筒件;
步骤五:将三层铝合金圆筒件从三层铝合金圆筒件气胀成形模具取下。
本发明针对三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形提出了一种总体的成形方法,包括焊接工装、焊接路径以及成型模具。焊接工装结构如图1所示,其包括底座1、上紧固板2、下紧固板3、定位销4、夹紧螺钉5和紧固螺钉6;其中,所述下紧固板通过定位销与底座相连接;所述上紧固板的一端通过夹紧螺钉与所述下紧固板的一端相连接,所述上紧固板的另一端通过夹紧螺钉与所述下紧固板的另一端相连接;所述上紧固板开设有两排螺纹孔,所述紧固螺钉设置于所述螺纹孔内。底座包含下紧固板定位槽,下紧固板与底座采用定位销固定;上、下紧固板两侧设有对应的通孔,通过夹紧螺钉,可实现对圆筒件的夹紧;上紧固板上包含两排螺纹孔,通过紧固螺钉,可实现对圆筒的局部进行紧固,实现两层圆筒较好的贴合。
所述底座包括底板11、第一三角支撑架12和第二三角支撑架13;其中,所述第一三角支撑架12的底部与所述底板11的一端相连接,所述第二三角支撑架13的底部与所述底板11的另一端相连接;所述下紧固板的一端通过定位销与所述第一三角支撑架12的顶部相连接,所述下紧固板的另一端通过定位销与所述第二三角支撑架13的顶部相连接。
以三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形的中间层与内层为例,其焊接示意图如图2。如图2所示,其内层略长于中间层,目的是增加成型的余量以及使内层、中间层和外层之间的气路相通。在图示所有的窄长条的四周进行封焊,保证其气密性,使窄长条处成为一个密封的死区。外层与中间层的焊接示意图与其相似,不过外层要略长于中间层。最后将内、外两层圆筒的一侧完全焊接封闭,另一侧焊接上气路后封闭,完成所有的焊接工艺,如图3所示。
本发明采用的成形模具如图4所示,包括上模100、芯轴200、支撑辊、挡板500和下模600;其中,所述支撑辊包括上半支撑辊300和下半支撑辊400;所述芯轴穿过所述上半支撑辊的中心通孔和所述下半支撑辊的中心通孔将上半支撑辊和下半支撑辊相连接;所述支撑辊设置于所述上模和所述下模组成的内部空腔内;所述挡板设置于所述下模的两个端面,所述挡板用于对所述支撑辊的轴向移动进行限制。上、下模具采用四角的凸凹结构进行定位;将支撑辊分为上下两部分,目的是便于圆筒的装卡以及成形后的筒型件的拆卸;两支撑辊轴心出设有通孔,通过芯轴进行连接;芯轴两侧设有螺纹,待安装好支撑辊后,通过螺栓对支撑辊进行紧固;挡板是用来对支撑辊的轴向移动进行限制,通过螺栓连接到下模具的相应位置。
三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形主要分为板材圈圆,关键部位焊接及热气胀成形三部分。板材圈圆主要是将现有的板料进行激光切割,得到所要求尺寸的板料,然后对所得板料在圈圆机上进行圈圆,最后进行焊接,得到符合尺寸要求的圆筒。关键部位焊接主要是将三层圆筒所需密封的部位进行焊接,使其满足后续气胀成形的要求,具体操作是将两层圆筒固定在焊接工装上,对图2所要求部位进行焊接,然后加装外层圆筒,重复上述操作,最后对两侧进行封焊以及两路气路的焊接。热气胀成形主要是在三层圆筒夹装在模具上后,向上下模增加一定的压力并升温至热成形温度,然后在热成形压力保持的情况下,通过气路向圆筒中空层内通入高压气体并保压,实现三层铝合金圆筒件的气胀成形。
一般而言,圆筒件气胀成形后存在脱模困难的问题,而本发明采用的上下两部分组成的支撑辊,可在成形完成后首先对两部分的支撑辊在轴向进行分离,从而便于圆筒件的脱模如图5所示。首先拆除中心轴两侧限位螺栓,然后使工件垂直放于地面,将上部中心轴与支撑辊上安装吊耳,进行吊装,利用重力进行脱模。
本实例提供了一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法;该零件的材料为5A06铝合金,零件的外形尺寸为φ500mm×1000mm,最大厚度为6mm。如图6和图7所示。本实例的具体方法步骤如下:
步骤一:根据三层铝合金圆筒件三维模型设计制作焊接工装以及三层铝合金圆筒件气胀成形模具。焊接工装结构如图1所示,其主要包括底座、上下紧固板、定位销、夹紧螺钉以及紧固螺钉。其中,底座包含下紧固板定位槽,下紧固板与底座采用定位销固定;上、下紧固板两侧设有对应的通孔,通过夹紧螺钉,可实现对圆筒件的夹紧;上紧固板上包含两排螺纹孔,通过紧固螺钉,可实现对圆筒的局部进行紧固,实现两层圆筒较好的贴合。三层铝合金圆筒件气胀成形模具如图4所示,包括上模、芯轴、上半支撑辊、下半支撑辊、挡板、下模。上、下模具采用四角的凸凹结构进行定位;将支撑辊分为上下两部分,目的是便于圆筒的装卡以及成形后的筒型件的拆卸;两支撑辊轴心出设有通孔,通过芯轴进行连接;芯轴两侧设有螺纹,待安装好支撑辊后,通过螺栓对支撑辊进行紧固;挡板是用来对支撑辊的轴向移动进行限制,通过螺栓连接到下模具的相应位置。工装以及模具材料选用45#钢。本实例设计热压模具时需对模具进行放大处理,放大系数5‰。
步骤二:进行平板成形坯料的下料、圈圆及焊接的加工。首先利用激光切割机对平板进行下料,下料尺寸为1256mm×1200mm、1275mm×1000mm、1294mm×1200mm。采用圈圆机对三块板料进行圈圆。最后将其焊接成圆筒件,并将焊缝处打磨至光滑。
步骤三:对筒型件关键部位进行焊接。关键部位焊接主要是将三层圆筒所需密封的部位进行焊接,使其满足后续气胀成形的要求。具体操作先是将内层与中间层两层圆筒固定在焊接工装上,并用紧固螺钉进行紧固,使两层完全贴合;而后利用激光焊接机对图2所要求部位进行焊接;接着,对完成焊接的两层圆筒外侧加装外层圆筒,并对所要求的窄长条区域进行焊接;最后,对完成焊接的三层圆筒的一端的内外两层板进行封焊,保证其气密性,另一侧的内外层间焊接两条气路后,进行封焊。焊接后圆筒如图3所示。
步骤四:进行零件的热气胀成形。对将整体成形模具以及三层铝合金圆筒组合完整并安装于热成形机上,要求热成形机对模具施加一定的压力并将模具升温至铝合金超塑成形温度。在保持热压压力不变的情况下,通过气路向三层圆筒内施加高压气体,使其以固定的应变速率进行热气胀形。实现三层铝合金圆筒件的完全贴模。
步骤五:脱模取件。本发明采用的是由上下两部分组成的支撑辊,因此可在成形完成后首先对两部分的支撑辊在轴向进行分离,从而便于圆筒件的脱模,如图5。
步骤六:切削余量。将已经成形完成的三层铝合金圆筒件置于激光切割机上,切削掉预留的成形余量,完成最后的加工。
本发明三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法可有效的实现圆筒件的减重,并避免热挤压成形造成的壁厚不均匀的影响;本发明可缩短生产周期,提高生产效率;本发明可提高零件的成形精度,消除应力,控制变形;本发明便于圆筒件从模具上脱模;本发明减少了多次热处理,可有效降低成本。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (1)
1.一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤一:制作焊接工装以及三层铝合金圆筒件气胀成形模具;
步骤二:用激光切割机对平板进行下料得到三个矩形板料,采用圈圆机分别对三个矩形板料进行圈圆得到内层铝合金圆筒、中间层铝合金圆筒和外层铝合金圆筒;
步骤三:将中间层铝合金圆筒套于内层铝合金圆筒的外表面,并将内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒固定在焊接工装上,并用焊接工装的紧固螺钉进行紧固,使内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒贴合;而后利用激光焊接机对多个第一焊缝进行焊接使得内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒焊接到一起,其中,第一焊缝为长条,长条的长度与内层铝合金圆筒的高度相等,长条的长度与内层铝合金圆筒的轴向平行,多个第一焊缝沿内层铝合金圆筒的圆周均匀分布;将焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒从焊接工装取下,然后将外层铝合金圆筒套于中间层铝合金圆筒的外表面,并将焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒与外层铝合金圆筒固定在焊接工装上,并用焊接工装的紧固螺钉进行紧固,使外层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒贴合;而后利用激光焊接机对多个第二焊缝进行焊接使得外层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒焊接到一起,其中,第二焊缝为长条,长条的长度与内层铝合金圆筒的高度相等,长条的长度与内层铝合金圆筒的轴向平行,多个第二焊缝沿内层铝合金圆筒的圆周均匀分布;第一焊缝和第二焊缝交替排列;将外层铝合金圆筒的一端与内层铝合金圆筒的一端进行封焊,将外层铝合金圆筒的另一端与内层铝合金圆筒的另一端进行封焊并留有气路得到未充气的三层铝合金圆筒件;
步骤四:将步骤三未充气的三层铝合金圆筒件安装到三层铝合金圆筒件气胀成形模具,并将未充气的三层铝合金圆筒件和三层铝合金圆筒件气胀成形模具设置于热成形机内,热成形机对三层铝合金圆筒件气胀成形模具施加预设的压力并将三层铝合金圆筒件气胀成形模具升温至铝合金超塑成形温度,通过气路向未充气的三层铝合金圆筒件内施加高压气体得到三层铝合金圆筒件;
步骤五:将三层铝合金圆筒件从三层铝合金圆筒件气胀成形模具取下;其中,采用的是由上下两部分组成的支撑辊,因此可在成形完成后首先对两部分的支撑辊在轴向进行分离,从而便于圆筒件的脱模;
在步骤一中,焊接工装包括底座、上紧固板、下紧固板、定位销、夹紧螺钉和紧固螺钉;其中,
所述下紧固板通过定位销与底座相连接;
所述上紧固板的一端通过夹紧螺钉与所述下紧固板的一端相连接,所述上紧固板的另一端通过夹紧螺钉与所述下紧固板的另一端相连接;
所述上紧固板开设有两排螺纹孔,所述紧固螺钉设置于所述螺纹孔内;
在步骤一中,三层铝合金圆筒件气胀成形模具包括上模、芯轴、支撑辊、挡板和下模;其中,
所述支撑辊包括上半支撑辊和下半支撑辊;
所述芯轴穿过所述上半支撑辊的中心通孔和所述下半支撑辊的中心通孔将上半支撑辊和下半支撑辊相连接;
所述支撑辊设置于所述上模和所述下模组成的内部空腔内;
所述挡板设置于所述下模的两个端面,所述挡板用于对所述支撑辊的轴向移动进行限制;
上、下模具采用四角的凸凹结构进行定位;将支撑辊分为上下两部分,目的是便于圆筒的装卡以及成形后的筒型件的拆卸;两支撑辊轴心出设有通孔,通过芯轴进行连接;芯轴两侧设有螺纹,待安装好支撑辊后,通过螺栓对支撑辊进行紧固;挡板是用来对支撑辊的轴向移动进行限制,通过螺栓连接到下模具的相应位置;
在步骤三中,将内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒作为整体套设于上紧固板和下紧固板之间;
焊接到一起的内层铝合金圆筒和中间层铝合金圆筒与外层铝合金圆筒作为整体套设于上紧固板和下紧固板之间;
在步骤四中,未充气的三层铝合金圆筒件套设于所述支撑辊的外表面;
所述底座包括底板(11)、第一三角支撑架(12)和第二三角支撑架(13);其中,
所述第一三角支撑架(12)的底部与所述底板(11)的一端相连接,所述第二三角支撑架(13)的底部与所述底板(11)的另一端相连接;
所述下紧固板的一端通过定位销与所述第一三角支撑架(12)的顶部相连接,所述下紧固板的另一端通过定位销与所述第二三角支撑架(13)的顶部相连接;
在步骤二中,内层铝合金圆筒的高度和外层铝合金圆筒的高度均大于中间层铝合金圆筒的高度;
在步骤二中,内层铝合金圆筒的周长为1256mm,高度为1200mm;
在步骤二中,中间层铝合金圆筒的周长为1275mm,高度为1000mm;
在步骤二中,外层铝合金圆筒的周长为1294mm,高度为1200mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011507440.8A CN112845660B (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011507440.8A CN112845660B (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112845660A CN112845660A (zh) | 2021-05-28 |
CN112845660B true CN112845660B (zh) | 2023-07-14 |
Family
ID=75997564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011507440.8A Active CN112845660B (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112845660B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114226969B (zh) * | 2021-12-21 | 2024-06-11 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种异型端框及其成形方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB276664A (en) * | 1926-08-30 | 1928-03-22 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in or relating to electric arc and resistance welding apparatus |
CN103920752B (zh) * | 2014-04-03 | 2016-08-17 | 北京星航机电装备有限公司 | 用于异型变截面钛合金筒形件的分瓣式热胀形校形方法 |
CN109676000B (zh) * | 2019-01-23 | 2019-11-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种大曲率薄壁构件粘性介质外压成形装置 |
CN110076516B (zh) * | 2019-04-10 | 2024-02-09 | 佛山汇百盛激光科技有限公司 | 一种焊接夹具及焊接推车 |
CN210388157U (zh) * | 2019-07-16 | 2020-04-24 | 无锡金红鹰工业自动化有限公司 | 一种长圆筒直缝焊接工作站 |
CN111545992A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-08-18 | 哈尔滨工业大学 | 一种合金空心夹层筒形结构及其超塑成形/激光连接的制备方法 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202011507440.8A patent/CN112845660B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112845660A (zh) | 2021-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102581051B (zh) | 汽车驱动桥桥壳琵琶孔冷挤压成型方法及压模成型机床 | |
CN109175061B (zh) | 一种异种材料复杂截面管件的电辅助加热成形装置及方法 | |
CN112845660B (zh) | 一种三层铝合金圆筒件焊接气胀复合成形方法 | |
CN111804786B (zh) | 一种整体壁板分步级进热成形与热校形一体化方法 | |
CN115780723B (zh) | 一种宽幅异形轮毂的成形模具及方法 | |
CN111558665B (zh) | 液压胀形驱动桥桥壳轴头成形工艺及模具 | |
CN110976587A (zh) | 一种超大截面差连续多波管件的成形方法与装置 | |
CN104550403A (zh) | 一种实现中空金属构件高温气压胀形的装置及工艺 | |
CN115780626A (zh) | 一种贮箱用波纹管端部直边扩径模具及成形方法 | |
CN112474856B (zh) | 一种挤压型材校形模具及其校形方法 | |
CN104493436B (zh) | 一种有强制补料的两端内翻边钛合金筒形零件的制造方法 | |
CN107009147A (zh) | 一种驱动桥桥壳一体成型设备 | |
CN214211846U (zh) | 一种钛合金空心叶片变截面高温扭转预成形装置 | |
CN112475052B (zh) | 异形曲面结构件的成形模具及成形方法 | |
CN209753757U (zh) | 一种钛合金板材热拉伸成形工装 | |
CN212310464U (zh) | 一种厚壁大口径管件上冷挤压多孔小口径支管口的成型装置 | |
CN111715719B (zh) | 一种异质轻金属拼接板挤压成形装置及成形方法 | |
CN207533747U (zh) | 导缆滚轮成型装置 | |
CN215391657U (zh) | 可持续加热的新型模具 | |
CN219546871U (zh) | 一种校准工具 | |
CN109093003B (zh) | 一种铝合金热挤压成形舱体构件的拉矫模具和拉矫方法 | |
CN117840324B (zh) | 一种连续变截面薄壁舱段类壳体件的成形方法及装置 | |
CN118341886A (zh) | 一种薄壁大尺寸负角深腔产品整体成形装置及方法 | |
CN115138745B (zh) | 一种航空发动机整体隔热罩多道次刚柔复合成形方法与装置 | |
CN217570704U (zh) | 一种汽车连杆锻造模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |