CN116274584A - 铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，包括以下步骤：将该曲母线构件放置于曲母线芯模上，曲母线芯模旋转的同时带动曲母线构件和尾顶转动，将旋轮移动至曲母线构件的头部的起旋点位置，根据曲母线构件成形贴膜道次沿曲母线构件的母线前半段旋压进给；旋轮沿曲母线构件的母线前半段进给完成后，将支撑架安装在尾顶上，尾顶轴向移动并带动支撑架压向曲母线构件进行固定；曲母线芯模转动的同时带动曲母线构件、支撑架和尾顶转动，将旋轮移动至曲母线构件的母线中部的起旋点，旋轮根据该曲母线构件成形贴膜道次沿其母线后半段旋压进给，完成校正。本发明方法能够有效地提升构件合格率，同时针对服役过程的构件，还能提高使用寿命。

Description

铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及塑性成形校形技术领域，具体涉及一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置及其使用方法。

背景技术

目前，铝合金曲母线构件已采用旋压整体成形工艺，但针对大直径(直径大于2.25m)、薄壁(壁厚小于10mm)等特征尺寸的复杂曲母线构件，其直线度、圆度等精度指标难以保证。同时，旋压属于局部加载成形工艺，由于成形后构件内部存在较大的加工应力，考虑采用热处理工艺消除内应力，但在没有足够保护措施的情况下，构件内部应力充分释放导致二次变形，进而造成构件成形精度指标难以保证。而且，铝合金大直径薄壁复合曲母线构件服役过程中易出现翘曲、褶皱等缺陷，同样导致构件直线度、圆度等精度降低。

因此，针对曲母线构件出现成型精度降低的情况，有必要对已发生的变形区域产生校正，以提高构件使用寿命。

发明内容

基于此，本发明提供了一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置及其使用方法，以解决现有技术中没有针对铝合金曲母线构件的校正方法，导致构件使用寿命低，成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其包括以下步骤：

S1、设计与曲母线构件的内表面相配合的曲母线芯模，将该曲母线构件放置于曲母线芯模上，并保证曲母线构件的头部内表面与曲母线芯模的外表面贴合，再通过尾顶轴向压向曲母线构件的头部外表面并固定，以实现待修正的曲母线构件在曲母线芯模上的定位安装；

S2、曲母线芯模旋转的同时带动曲母线构件和尾顶转动，将旋轮移动至曲母线构件的头部的起旋点位置，并根据该曲母线构件成形贴膜道次沿曲母线构件的母线前半段旋压进给；

S3、旋轮沿曲母线构件的母线前半段进给完成后，曲母线芯模停止转动，移走旋轮，尾顶轴向松开；

S4、设计与曲母线构件的头部外表面相配合的支撑架，将支撑架安装在尾顶上，支撑架的内表面与经步骤S3修正后的曲母线构件的外表面前半段型面吻合，尾顶轴向移动并带动支撑架压向曲母线构件进行固定，以实现部分修正后的曲母线构件的定位安装；

S5、曲母线芯模转动的同时带动曲母线构件、支撑架和尾顶转动，将旋轮移动至曲母线构件的母线中部的起旋点位置，旋轮根据该曲母线构件成形贴膜道次沿曲母线构件的母线后半段旋压进给，以完成在支撑架约束下对曲母线构件的型面校正。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述旋轮的数量为多个，并围绕所述曲母线芯模周向均布设置。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S2中，旋轮按照曲母线构件旋压成形的最后一道次的旋压轨迹从初始起旋点开始进给。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S2中，旋轮的进给比、转速均与曲母线构件旋压成形的最后一道次的旋压参数一致。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述支撑架为圆饼状，其外侧的尾顶螺纹连接面为平面，内侧型面与曲母线构件的头部外表面型面尺寸一致。

作为本发明的进一步优选技术方案，曲母线构件沿母线前半段和后半段的修正完成后，若发现仍存在不贴模或翘曲的现象，则重复步骤S2-S5，以重复在支撑架约束下完成对曲母线构件的型面校正。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置，以用于对铝合金薄壁复杂曲母线构件进行校正。

本发明的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置及其使用方法，根据母线构件的结构特征，分别沿母线前半段和后半段的进行修正整形，而且，在后半段的修正过程在支撑架的辅助下进行，能够有效地约束材料径向回流，构件不会出现沿曲母线前半段壁厚增厚的现象；而且，本发明的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法能够有效地提升构件合格率，同时针对服役过程的构件，可以提高构件使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明大直径薄壁曲母线构件校正示意图(校正前半段)；

图2是本发明大直径薄壁曲母线构件校正剖面示意图(校正后半段)；

图3是本发明大直径薄壁曲母线构件校正示意图(校正前半段)；

图4是本发明大直径薄壁曲母线构件校正剖面示意图(校正后半段)；

图5是本发明支撑架的内侧和外侧示意图。

图中：1、尾顶，2、旋轮，3、曲母线构件，4、曲母线芯模、5、支撑架。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

该实施例的铝合金薄壁复杂曲母线构件3旋压校正方法，包括以下步骤：

步骤S1、设计与曲母线构件3的内表面相配合的曲母线芯模4，将该曲母线构件3放置于曲母线芯模4上，并保证曲母线构件3的头部内表面与曲母线芯模4的外表面贴合，再通过尾顶1轴向压向曲母线构件3的头部外表面并固定，以实现待修正的曲母线构件3在曲母线芯模4上的定位安装；

步骤S2、曲母线芯模4旋转的同时带动曲母线构件3和尾顶1转动，将旋轮2移动至曲母线构件3的头部的起旋点位置，并根据该曲母线构件3成形贴膜道次沿曲母线构件3的母线前半段旋压进给；

步骤S3、旋轮2沿曲母线构件3的母线前半段进给完成后，曲母线芯模4停止转动，移走旋轮2，尾顶1轴向松开；

步骤S4、设计与曲母线构件3的头部外表面相配合的支撑架5，将支撑架5安装在尾顶1上，支撑架5的内表面与经步骤S3修正后的曲母线构件3的外表面前半段型面吻合，尾顶1轴向移动并带动支撑架5压向曲母线构件3进行固定，以实现部分修正后的曲母线构件3的定位安装；

步骤S5、曲母线芯模4转动的同时带动曲母线构件3、支撑架5和尾顶1转动，将旋轮2移动至曲母线构件3的母线中部的起旋点位置，旋轮2根据该曲母线构件3成形贴膜道次沿曲母线构件3的母线后半段旋压进给，以完成在支撑架5约束下对曲母线构件3的型面校正。

实施例二

该实施例的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置，用于对铝合金薄壁复杂曲母线构件3进行校正，通过校正以对已发生变形区域产生校正效果来提高构件使用寿命。

该旋压校正装置包括旋压机床，旋压机床需根据待修正的曲母线构件3，设计与曲母线构件3的内表面相配合的曲母线芯模4，以及设计与曲母线构件3的头部外表面相配合的支撑架5。

将待处理的曲母线构件3放置在曲母线芯模4上，并通过尾顶1将曲母线构件3固定在曲母线芯模4上，旋压机床的旋轮架上配置至少一个旋轮2。该旋轮2优选为两个，且围绕曲母线芯呈左右对称分布设置。

采用上述旋压校正装置对铝合金薄壁复杂曲母线构件进行修正的方法如下：

曲母线芯模4旋转并带动曲母线构件3和尾顶1旋转，旋轮2按照曲母线构件3旋压成形最后一道次的旋压轨迹(进给比、转速)从初始起旋点开始进给，保证曲母线构件3的母线前半段进给后贴紧曲母线芯模4。曲母线构件3的前半段校正过程如图1和3所示。

当对曲母线构件3的前半段校正完成后，在尾顶1上螺纹连接支撑架5，并通过尾顶1和支撑架5组合将曲母线构件3定位固定在曲母线芯模4上，曲母线芯模4旋转带动曲母线构件3、支撑架5及尾顶1旋转，此时，旋轮2接上一步旋压结束位置，继续沿曲母线构件3旋压成形最后一道次的旋压轨迹旋压进给。曲母线构件3的后半段校正过程如图2和4所示。在支撑架5的固定作用下，曲母线构件3后半段旋压校正过程中，能够有效地约束材料径向回流，曲母线构件3不会出现沿曲母线前半段壁厚增厚的现象。

曲母线构件3沿母线前半段和后半段的修正过程，若发现仍存在不贴模或翘曲的现象，可重复前半段和后半段的修正步骤，以进一步在旋轮2的进给作用下，以完成在支撑架5约束下对曲母线构件3的型面校正。

上述修正过程中，沿曲母线前半段校正旋压进给位置为图3中曲母线构件3上的虚线框内区域；沿曲母线后半段校正旋压进给位置为图4中曲母线构件3上的虚线框内区域；

在一具体实施中，所述支撑架5为圆饼状，支撑架5的外侧尾顶1螺纹连接面为平面，支撑架5的内侧型面与曲母线构件3外表面型面尺寸一致。支撑架5的内侧结构如图5中A所示，支撑架5的外侧结构如图5中B所示。当然，所述支撑架5还可以为其它形状，在此不做一一列举。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设计与曲母线构件的内表面相配合的曲母线芯模，将该曲母线构件放置于曲母线芯模上，并保证曲母线构件的头部内表面与曲母线芯模的外表面贴合，再通过尾顶轴向压向曲母线构件的头部外表面并固定，以实现待修正的曲母线构件在曲母线芯模上的定位安装；

S2、曲母线芯模旋转的同时带动曲母线构件和尾顶转动，将旋轮移动至曲母线构件的头部的起旋点位置，并根据该曲母线构件成形贴膜道次沿曲母线构件的母线前半段旋压进给；

S3、旋轮沿曲母线构件的母线前半段进给完成后，曲母线芯模停止转动，移走旋轮，尾顶轴向松开；

S4、设计与曲母线构件的头部外表面相配合的支撑架，将支撑架安装在尾顶上，支撑架的内表面与经步骤S3修正后的曲母线构件的外表面前半段型面吻合，尾顶轴向移动并带动支撑架压向曲母线构件进行固定，以实现部分修正后的曲母线构件的定位安装；

S5、曲母线芯模转动的同时带动曲母线构件、支撑架和尾顶转动，将旋轮移动至曲母线构件的母线中部的起旋点位置，旋轮根据该曲母线构件成形贴膜道次沿曲母线构件的母线后半段旋压进给，以完成在支撑架约束下对曲母线构件的型面校正。

2.根据权利要求1所述的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其特征在于，所述旋轮的数量为多个，并围绕所述曲母线芯模周向均布设置。

3.根据权利要求1所述的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其特征在于，步骤S2中，旋轮按照曲母线构件旋压成形的最后一道次的旋压轨迹从初始起旋点开始进给。

4.根据权利要求3所述的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其特征在于，步骤S2中，旋轮的进给比、转速均与曲母线构件旋压成形的最后一道次的旋压参数一致。

5.根据权利要求1所述的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其特征在于，所述支撑架为圆饼状，其外侧的尾顶螺纹连接面为平面，内侧型面与曲母线构件的头部外表面型面尺寸一致。

6.根据权利要求1所述的铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正方法，其特征在于，曲母线构件沿母线前半段和后半段的修正完成后，若发现仍存在不贴模或翘曲的现象，则重复步骤S2-S5，以重复在支撑架约束下完成对曲母线构件的型面校正。

7.一种铝合金薄壁复杂曲母线构件旋压校正装置，以用于对铝合金薄壁复杂曲母线构件进行校正，其特征在于，其采用了权利要求1-6任一项所述的旋压校正方法。

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