CN115232942A - 一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法 - Google Patents

一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法 Download PDF

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许璐迪
王彬
吴津臣
谢文
吴方强
陶明清
马飞
凃强
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Abstract

本发明公开了一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，包括如下步骤：A、在贮箱箱底中心加工直径为100‑1000mm的排水排气孔；B、步骤A加工后的贮箱箱底口部边缘加工螺栓通孔，数量10‑100个，直径10‑50mm；C、将步骤B加工后的贮箱箱底口部向下罩扣在防变形工装模具外缘上进行组装，通过紧固螺栓使外弧形压板夹住贮箱箱底口部，然后进行热处理。本发明可完全取消后期校形工序，每个零件可节省几千元的校形加工成本，获得显著的经济效果，且大副提高零件尺寸精度。

Description

一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，具体涉及一种使用贮箱箱底防变形工装模具进行热处理防变形的工艺方法。
背景技术
航空航天器的贮箱多用铝合金加工而成，并需要热处理进行性能强化。贮箱箱底形状呈半球形，主要采用整体成型方法，例如：模具拉伸成型法、整体旋压成型法等。铝合金在高温淬火热处理时会受热变软，贮箱箱底强度下降很多，热处理后快速入水淬火冷却，由于急速冷却和受到水的冲击而发生变形，尤其口部会由圆形变为椭球形，口部发生扭曲和翘曲变形，影响后续贮箱装配和拼焊。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法。
为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，包括以下步骤：
(1)在贮箱箱底中心机加排水排气孔；
(2)将步骤(1)中机加排水排气孔后的贮箱箱底口部边缘钻螺栓通孔；
(3)将步骤(2)钻螺栓孔后的贮箱箱底与防变形工装模具进行组装，贮箱箱底口部朝下罩扣在防变形工装模具外缘上，通过紧固螺栓使外弧形压板紧紧夹住贮箱箱底口部，然后进行热处理。
进一步的，所述步骤(1)中贮箱箱底呈半球形和半椭圆形等，口部直径为Ф1000～5000mm，厚度为1～50mm，材料为2219、2A12、2214等铝合金。
进一步的，所述步骤(1)中贮箱箱底底部中心机加排水排气孔，直径为Ф100～1000mm。
进一步的，所述步骤(2)中机加排水排气孔后的贮箱箱底口部边缘钻螺栓通孔，数量10～100个，直径Ф10～50mm。
进一步的，所述步骤(2)中机加排水排气孔后的贮箱箱底口部边缘钻的螺栓通孔在同一高度，孔中心距离贮箱箱底口部边缘10～50mm，相邻孔之间中心距100～1000mm。
进一步的，所述步骤(3)中防变形钢制工装模具为碳钢、不锈钢等材料，外缘直径Ф1000～5000mm，宽度为30～300mm，高度为30～300mm，外缘具有斜面。
进一步的，所述步骤(3)中防变形钢制工装模具上钻螺栓通孔，数量10～100个，直径Ф10～50mm，用于固定和调节外弧形压板位置。
进一步的，所述步骤(3)中使用的外弧形压板数量为4～32个，外弧形压板高度为10～100mm，外弧形压板长度为10～1000mm，宽度为10～100mm，外弧形压板内侧直径为Ф1000～5000mm。
进一步的，所述步骤(3)中使用的外弧形压板钻螺栓通孔，直径Ф10～50mm，侧边钻2个，顶部钻2个，用于固定和调节外弧形压板位置。
本发明涉及一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，具体涉及一种用防变形钢制工装模具和贮箱箱底口部边缘通过螺栓紧固在一起进行淬火热处理的工艺方法。防变形工装模具材料为碳钢，高温强度远高于铝合金，且具有足够刚性，确保不会热处理过程中发生变形。热处理时防变形工装模具的外缘和外弧形压板将贮箱箱底口部紧紧夹在中间，紧固和约束作用保护贮箱箱底口部不发生变形。
本发明具有以下优点：
现有贮箱箱底淬火热处理前，因受到水的冲击和热应力影响，口部Ф3000mm的圆度变形和翘曲最大可达到100mm，需要使用1000吨以上压力机进行校形，难度非常大，费时费力。本发明的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，可将贮箱箱底大端口部Ф3000部位强行约束住，防止被水的冲击和热应力影响，Ф3000mm圆度变形可控制在10mm以内，可完全取消后期校形工序，每个零件可节省几千元的校形加工成本，获得显著的经济效果，且大副提高零件尺寸精度，经多次热处理试验验证，均获得成功，有益效果显著，能保证产品制造质量的稳定、可靠，可满足航空航天器的贮箱的使用要求。
附图说明
图1为本发明防变形工装模具结构示意图；
图2为本发明贮箱箱底与防变形工装模具组装示意图。
图中：1、排水排气孔，2、螺栓通孔，3、螺栓，4、外弧形压板，5、防变形工装模具外缘。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
贮箱箱底通过整体旋压成半椭圆形，口部直径为Ф3000mm，壁厚为20mm，为2219铝合金材料。在贮箱箱底底部中心机加出直径为Ф400mm的排水排气孔，在贮箱箱底口部Ф3000边缘钻32个直径Ф15mm螺栓通孔。防变形钢制模具材料为45钢，图1为防变形工装模具示意图，外缘直径Ф2980mm，宽度为100mm，高度为100mm，外缘具有斜面。防变形钢制模具上钻螺栓通孔，数量64个，直径Ф15mm。外弧形压板数量为16个，高度为40mm，长度为400mm，宽度为40mm，外弧形压板内侧直径为Ф3050mm。贮箱箱底口部朝下罩扣在防变形工装模具外缘上，通过紧固螺栓使外弧形压板紧紧夹住贮箱箱底口部。图2为贮箱箱底与防变形工装模具组装示意图，可通过调节螺栓长度调节外弧形压板位置。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、在贮箱箱底中心加工直径为100-1000mm的排水排气孔；
B、步骤A加工后的贮箱箱底口部边缘加工螺栓通孔，数量10-100个，直径10-50mm；
C、将步骤B加工后的贮箱箱底口部向下罩扣在防变形工装模具外缘上进行组装，通过紧固螺栓使外弧形压板夹住贮箱箱底口部，然后进行热处理。
2.根据权利要求1所述的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于：所述贮箱箱底为半球形或半椭球形，口部直径为1000-5000mm，厚度为1-50mm，材料为2219、2A12或2214铝合金。
3.根据权利要求1或2所述的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于：所述步骤B中，螺栓通孔在同一水平高度，孔中心距离贮箱箱底口部边缘10-50mm，相邻孔之间中心距100-1000mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于：所述步骤C中，防变形钢制工装模具为碳钢或不锈钢材料，外缘直径1000-5000mm，宽度为30-300mm，高度为30-300mm，外缘设有斜面。
5.根据权利要求1或2所述的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于：所述步骤C中，防变形钢制工装模具上设有螺栓通孔，数量10-100个，直径Ф10-50mm，用于固定和调节外弧形压板位置。
6.根据权利要求1或2所述的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于：所述步骤C中，外弧形压板数量为4-32个，外弧形压板高度为10-100mm，外弧形压板长度为10-1000mm，宽度为10-100mm，外弧形压板内侧直径为1000-5000mm。
7.根据权利要求1或2所述的一种贮箱箱底热处理防变形的工艺方法，其特征在于：所述步骤C中，外弧形压板设有螺栓通孔，直径10-50mm，侧边设2个，顶部设2个，用于固定和调节外弧形压板位置。
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