CN206356409U - 一种方框形钛合金构件的校形卡具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种方框形钛合金构件的校形卡具，包括底座和至少一组校形机构，一组校形机构包括相对设置的一对校形组件，一对校形组件中的每一个均包括一长方体横梁以及横梁上沿长度方向设置的多个校形件；校形件均垂直于各自横梁长度和高度组成的平面安装于横梁上，其中第一个长方体横梁沿长度方向贴合底座并与直接底座固定连接，第二个长方体横梁通过下方叠放一个垫块与底座连接，垫块的高度与第二个长方体横梁的高度总和等于第一个长方体横梁的高度。本实用新型可根据钛合金构件的形状在底座上选择安装适合组数的校形机构；适用于多种形状钛合金构件的校形；特别是对于平面、曲面以及薄壁、大尺寸的框形钛合金构件均可进行校形。

Description

一种方框形钛合金构件的校形卡具

技术领域

本实用新型属于金属材料加工设备技术领域，具体涉及一种校形卡具。

背景技术

钛合金因其晶体结构而导致室温塑性差，冷变形困难，构件校形时不能采用铁锤直接敲击矫正的方法，会使表面产生裂纹或裂纹源，因此钛合金构件校形只能采用加热校形的方式。同时，钛的弹性模量为110250Mpa，约为钢的一半左右，因此钛合金的回弹力比较大，钛合金构件校形要比铸钢件困难得多，通常采用热机械校形和热变形校形两种方式。

钛合金的热机械校形是将构件装入箱式电阻炉内加热，温度在400℃左右，保温时间在20～40分钟，然后将加热好的构件迅速移至液压机上固定好，并施加适当压力，使需校形的部位发生一定的形变，以达到校形的目的。由于构件需先加热再转运至液压机定位校形，定位过程热量损失，影响校形效果，并且采用液压机校形，构件易产生应力，必须及时进行去应力退火。

钛合金的热变形校形是将构件放入校形模具内，并在模具上放置足够重量的重物，然后把它们置于真空高温炉或保护性气氛炉内，升温至900℃～950℃，并保温4～6小时，在上模的重力作用下，构件产生蠕变变形，达到校形的要求。由于整个校形过程需要在真空或保护气氛下进行，对设备和场地要求较高，且校形时需将构件、校形模具和配重整体置于高温炉内，所需空间较大，构件校形率低。

当加热温度低于600℃时，钛合金构件的热变形校形可在大气中进行，对设备和场地要求较低，可进行大型、薄壁、结构复杂构件校形，且构件表面产生的氧化层较薄，在钛合金构件精整过程即可去除，无需增加工序。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型提供一种钛合金构件的校形卡具，可在大气环境下对构件进行校形，并能满足薄壁、大尺寸或曲面钛合金构件的校形要求。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种方框形钛合金构件的校形卡具，包括底座和至少一组校形机构，一组校形机构包括相对设置的一对校形组件，一对校形组件中的每一个均包括一长方体横梁以及横梁上沿长度方向设置的多个校形件。

校形件均垂直于各自横梁长度和高度组成的平面安装于横梁上，其中第一个长方体横梁沿长度方向贴合底座并与直接底座固定连接，第二个长方体横梁通过下方叠放一个垫块与底座连接，垫块的高度与第二个长方体横梁的高度总和等于第一个长方体横梁的高度，垫块的宽度与第二个长方体横梁相等，垫块的长度短于第二个长方体横梁而与第二个长方体横梁整体构成第二长方体横梁两端悬空的T型结构，第二长方体横梁两端悬空部分具有自上而下贯穿第二长方体横梁的锁紧螺钉。

优选，第二长方体横梁两端悬空部分的长度相等。

优选，通过螺钉将第二长方体横梁与垫块连接；并且螺钉可以调节第二长方体横梁与垫块之间的间距。

优选，校形卡具包括两组校形机构，两组校形机构在底座上的距离根据框型钛合金构件的尺寸确定。

优选，校形件包括驱动部件和与驱动部件前端连接的顶块。

优选，驱动部件为螺栓杆，且在校形件所在横梁上设有带螺纹的通孔，螺栓杆与螺纹配合并能够沿宽度方向前后移动以驱动顶块。

优选，顶块为棱柱状或圆柱状，前端与钛合金构件接触的面为曲面或平面。

优选，底座为平面结构，上面设置有螺母孔，校形机构中的长方体横梁通过螺杆固定在底座上的螺母孔中，并通过安装在不同螺母孔中调整在底座上的位置，以配合方框形钛合金构件的尺寸。

优选，底座和长方体横梁上分别设置有标尺。

本实用新型的优点和有益效果在于：

1、本实用新型通过长方体横梁直接贴合安装于底座上，使得校形件重心低，校形过程受力均衡并且平稳。

2、可根据钛合金构件的形状在底座上选择安装适合组数的校形机构；适用于多种形状钛合金构件的校形；特别是对于平面、曲面以及薄壁、大尺寸的框形钛合金构件均可进行校形。

3、本实用新型结构简单，装配方便，易于制造，容易操作。

4、本实用新型可在大气环境下对构件进行内压校形和外扩校形，大大降低钛合金构件的废品率，节约生产成本。

5、本实用新型的T字型装夹架构设计独特，装夹简便，装夹紧固，保证了校形效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中，1.底座，2.螺母孔，3.第二长方体横梁，4.第一长方体横梁，5.螺杆，6.螺栓杆，7.顶块，8.锁紧螺钉，9.螺钉，10.垫块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种用于框形钛合金构件的校形卡具，采用该卡具可在大气环境下对框形钛合金构件进行内压校形和外扩校形，包括底座1和至少一组校形机构。

底座1为平板结构，上面有螺母孔2，用来固定校形机构。

每组校形机构均包括一对校形组件，校形组件包括第一长方体横梁4和第二长方体横梁3，两个横梁上沿长度方向设置有多个校形件，校形件均垂直于各自横梁长度和高度组成的平面安装于横梁高度的中线上，且可前后移动，第一长方体横梁4均沿长度方向贴合底座并通过螺母固定在底座的螺母孔2中，并通过安装在不同螺母孔中调整在底座上的位置，以配合构件的尺寸；其中，底座1、第一长方体横梁4和第二长方体横梁3上分别设置有标尺(图中未示出)，用于构件校形区域定位。

第二个长方体横梁3通过下方叠放一个垫块10与底座1连接，垫块10的高度与第二个长方体横梁3的高度总和等于第一个长方体横梁4的高度，所述垫块10的宽度与第二个长方体横梁3相等，所述垫块10的长度短于第二个长方体横梁3而与第二个长方体横梁3整体构成第二长方体横梁两端悬空的T型结构，第二长方体横梁3两端悬空部分具有自上而下贯穿所述第二长方体横梁的锁紧螺钉8。

对于特定的方框形钛合金构件，主体方框形的内侧具有突出方框边的突出部分，且突出部分的高度低于方框的边的高度，对于该类零件，可通过T形头部的两端分别压在所述突出部分，然后将第二长方体横梁3上两端锁紧螺钉8和螺钉9旋紧，使钛合金构件固定在底座1上。对于不具备上述突出部分的框形钛合金构件，可以通过事先通过焊接等手段设置一个用于压紧的突出部，然后用T形头部的两端分别压住该后设置的突出部，然后旋紧锁紧螺钉8，最后通过旋紧螺钉9使钛合金构件固定在底座1上。根据框形钛合金构件的校形需要，选择单独或对称使用第二长方体横梁3进行校形，其中，为使钛合金构件固定稳固，优选的同时使用对称的第二长方体横梁3进行固定。

第一长方体横梁4通过螺杆5固定在底座1上，根据构件需校形的位置，选择单独或对称使用第一长方体横梁4进行校形；其中，为使钛合金构件固定稳固，优选的同时使用对称的第一长方体横梁4进行校形。

其中，本实施例中，校形件包括螺栓杆6和顶块7，顶块7设置在螺栓杆6的前端，用于贴合钛合金构件表面并传递压力，第二长方体横梁3和第一长方体横梁4上设置有与螺栓杆6相配合的螺栓孔。顶块7为棱柱状或圆柱状，前端与钛合金构件接触的面为曲面或平面，用来贴合构件表面并传递压力，后端上有螺母孔，用于和螺栓杆6的前端装配。螺栓杆6的非校形端用来配合工具将螺栓杆6旋入或旋出。构件的校形量通过记录螺栓杆6上螺纹旋进的圈数及单圈前进的距离确定螺栓杆6前进的距离，或通过测量螺栓杆6前进的距离确定。

选择棱柱状的顶块7可以使顶块7和校形面的接触面积最大，选择圆柱状的顶块7可以使螺栓杆6之间的间距最小。顶块7有不同尺寸，根据构件需校形位置的大小、平面或曲面弧度，选择具有适宜螺栓杆6数量及顶块7大小的第二长方体横梁3和第一长方体横梁4，例如，当校形区域为曲面时应选择安装有数量较多的螺栓杆6且具有小尺寸顶块7第二长方体横梁3和第一长方体横梁4，且校形时仅使用需校形位置区域的螺栓杆6和顶块7。

其中第二长方体横梁3上校形件的安装方式，是使顶块7可以贴合框形钛合金构件的内部，使构件在校形过程中可以受力外扩，第一长方体横梁4上校形件的安装方式，是使顶块7可以贴合框形钛合金构件的外部，使构件在校形过程中可以受力内缩。

本实用新型可实现这样的框形钛合金构件外扩校形过程：根据校形区域大小及结构选择第二长方体横梁3上螺栓杆6的数量及顶块7的类型→利用底座1、第二长方体横梁3和第一长方体横梁4上的标尺，定位构件需校形区域→用第二长方体横梁3的T形头部两侧将构件压紧，并利用锁紧螺钉8和螺钉9固定在底座1上→第二长方体横梁3上的顶块7贴合校形区域构件表面→校形区域加热后，根据校形量调整螺栓杆6前进距离，对构件进行外扩校形→退出螺栓杆6，校形完成。

本实用新型可实现这样的框形钛合金构件内压校形过程：根据校形区域大小及结构选择第一长方体横梁4上螺栓杆6的数量及顶块7的类型→利用底座1、第二长方体横梁3和第一长方体横梁4上的标尺，定位构件需校形区域→用第二长方体横梁3的T形头部两侧将构件压紧，并利用锁紧螺钉8和螺钉9固定在底座1上→第一长方体横梁4上的顶块7贴合校形区域构件表面→校形区域加热后，根据校形量调整螺栓杆6前进距离，对构件进行内压校形→退出螺栓杆6，校形完成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，包括底座和至少一组校形机构，所述一组校形机构包括相对设置的一对校形组件，所述一对校形组件中的每一个均包括一长方体横梁以及横梁上沿长度方向设置的多个校形件；

所述校形件均垂直于各自横梁长度和高度组成的平面安装于横梁上，其中第一个长方体横梁沿长度方向贴合底座并与直接底座固定连接，第二个长方体横梁通过下方叠放一个垫块与所述底座连接，所述垫块的高度与第二个长方体横梁的高度总和等于第一个长方体横梁的高度，所述垫块的宽度与第二个长方体横梁相等，所述垫块的长度短于第二个长方体横梁而与第二个长方体横梁整体构成第二长方体横梁两端悬空的T型结构，所述第二长方体横梁两端悬空部分具有自上而下贯穿所述第二长方体横梁的锁紧螺钉。

2.如权利要求1所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述第二长方体横梁两端悬空部分的长度相等。

3.如权利要求1所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，通过螺钉将所述第二长方体横梁与所述垫块连接；并且所述螺钉可以调节所述第二长方体横梁与所述垫块之间的间距。

4.如权利要求1任意一项所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述校形卡具包括两组校形机构，所述两组校形机构在底座上的距离根据框型钛合金构件的尺寸确定。

5.如权利要求1-3任意一项所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述校形件包括驱动部件和与驱动部件前端连接的顶块。

6.如权利要求5所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述驱动部件为螺栓杆，且在校形件所在横梁上设有带螺纹的通孔，所述螺栓杆与所述螺纹配合并能够沿宽度方向前后移动以驱动所述顶块。

7.如权利要求5所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述顶块为棱柱状或圆柱状，前端与钛合金构件接触的面为曲面或平面。

8.如权利要求1-4任意一项所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述底座为平面结构，上面设置有螺母孔，所述校形机构中的长方体横梁通过螺杆固定在底座上的螺母孔中，并通过安装在不同螺母孔中调整在底座上的位置，以配合方框形钛合金构件的尺寸。

9.如权利要求1-4任意一项所述的方框形钛合金构件的校形卡具，其特征在于，所述底座和所述长方体横梁上分别设置有标尺。