CN207655684U - 一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，属于金属热成形加工技术领域。该装置包括感应加热系统、推块、导套、弯曲模和球面轴承；其中：所述推块用于推进待成形管坯运动，待成形管坯经由所述导套的导向作用后进入弯曲模，并在球面轴承的带动下实现管坯的弯曲成形；所述待成形管坯的成形部分进入导套前先由所述感应加热系统加热。本实用新型结构简单，操作方便，加热温度精度高，能够快速稳定加热管坯，降低难变形材料变形抗力，提高变形极限，有效提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属热成形加工技术领域，具体涉及一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置。
背景技术
航空航天器中经常采用钛合金管，且航空航天器中的管件构件形状复杂(通常呈现各种复杂空间构型)，各处弯曲半径不尽相同，成形精度要求高。热预弯—内高压热成形多工步制造技术虽然可以实现钛合金三维复杂空心件的制造，但是多工步制造技术并不能同时满足空心构件精度和力学性能的要求，同时，多工步热成形需要多次加热，容易增加管件的热内应力，易改变钛合金性能，以及工序繁琐，而且根据空心构件相对弯曲半径和空间形状的不同，在预弯和内高压每个工步中必须不断更换弯曲模和内高压模具，从而极大降低了生产效率、提高了生产成本。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足之处，提供一种适用于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，该装置能够将热成形与三轴自由弯曲成形结合，可以实现难变形材料钛合金管材高精度无模成形，极大提高了生产效率和降低了生产成本，同时能够很好地满足航空航天空心构件的性能要求。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，该装置包括感应加热系统、推块、导套、弯曲模和球面轴承；其中：所述推块用于推进待成形管坯运动，待成形管坯经由所述导套的导向作用后进入弯曲模，并在球面轴承的带动下实现管坯的弯曲成形；所述待成形管坯的成形部分进入导套前先由所述感应加热系统加热。
所述感应加热系统包括感应加热装置、红外测温装置和温控装置，其中：所述感应加热装置对管坯待弯曲部分进行感应加热，红外测温装置对管坯待弯曲部分测温，红外测温装置与温控装置相连，由红外测温装置测量得到温度信号反馈至温控装置，温控装置同时与感应加热装置相连，温控装置通过得到的反馈温度实时调节感应加热装置的功率，以保证管坯加热温度与设定温度保持一致。
所述感应加热装置为感应线圈。
所述导套与弯曲模采用球面配合的方式相连接。所述弯曲模设于球面轴承内，并能够在球面轴承的带动下动作。
该装置还包括压块，所述压块为圆筒状结构；压块起到了管坯定位作用，防止管坯通过后续装置时发生错位，同时可以防止在成形过程中管坯振动；管坯在推块的推动下依次经由压块、感应加热系统和导套进入弯曲模。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型装置能够将热成形与三轴自由弯曲成形结合，可以实现难变形材料钛合金管材高精度无模成形，极大提高了生产效率和降低了生产成本，同时能够很好地满足航空航天空心构件的性能要求。
2、本实用新型感应加热装置速度快、精度高，有效提高生产效率。红外测温装置精度高，测量范围广，测温方便，成本低。
3、本实用新型通过适用于三维自由弯曲成形钛合金管的加热模块，减少加工工序，大大降低生产成本，降低材料变形抗力，提高钛合金成形极限。
4、本实用新型结构简单、操作方便、加热迅速、温度精度高。
附图说明
图1为本实用新型适用于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置结构示意图。
其中：1-推块，2-管坯，3-压块，4-感应加热装置，5-红外测温装置，6-导套，7-弯曲模，8-球面轴承，9-温控装置。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型适用于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，适用于三维自由弯曲成形钛合金管的弯曲成形，该装置包括感应加热系统、推块1、导套6、弯曲模7和球面轴承8；其中：所述推块1用于连续推进待成形管坯2向前运动，所述导套6与弯曲模7相连接，待成形管坯经由所述导套的导向作用后进入弯曲模，所述弯曲模设于球面轴承内，进入弯曲模的管坯在球面轴承的带动下实现管坯的弯曲成形；所述待成形管坯的成形部分进入导套前先由所述感应加热系统加热。
所述感应加热系统包括感应加热装置4、红外测温装置5和温控装置9，其中：所述感应加热装置4为感应线圈，用于对管坯待弯曲部分进行快速局部感应加热，红外测温装置5对管坯待弯曲部分测温，红外测温装置5与温控装置9相连，由红外测温装置5测量得到温度信号反馈至温控装置9，温控装置9同时与感应加热装置4相连，温控装置9通过得到的反馈温度实时调节感应加热装置的功率，以保证管坯加热温度与设定温度保持一致，加热速度快，加热均匀，温度精度高，随后加热后的管坯通过弯曲模7和球面轴承8，弯曲模7随着球面轴承8的偏心运动发生转动，进而管坯在弯曲部分产生偏心距，实现管坯的热弯曲成形。
该装置还包括压块3，所述压块3为圆筒状结构；压块起到了管坯定位作用，防止管坯通过后续装置时发生错位，同时可以防止在成形过程中管坯振动；管坯在推块的推动下依次经由压块、感应加热系统和导套进入弯曲模。
本实用新型运行时，红外测温装置5在线实时对加热的管坯进行测温，同时测量温度反馈给温控装置9，温度控制装置9根据得到的反馈温度实时调节感应加热装置4的功率，实现实时控温，降低钛合金管变形抗力，提高成形极限，减少加工工序，提高生产效率。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：该装置包括感应加热系统、推块、导套、弯曲模和球面轴承；其中：所述推块用于推进待成形管坯运动，待成形管坯经由所述导套的导向作用后进入弯曲模，并在球面轴承的带动下实现管坯的弯曲成形；所述待成形管坯的成形部分进入导套前先由所述感应加热系统加热。
2.根据权利要求1所述的适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：所述感应加热系统包括感应加热装置、红外测温装置和温控装置，其中：所述感应加热装置对管坯待弯曲部分进行感应加热，红外测温装置对管坯待弯曲部分测温，红外测温装置与温控装置相连，由红外测温装置测量得到温度信号反馈至温控装置，温控装置同时与感应加热装置相连，温控装置通过得到的反馈温度实时调节感应加热装置的功率，以保证管坯加热温度与设定温度保持一致。
3.根据权利要求2所述的适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：所述感应加热装置为感应线圈。
4.根据权利要求1所述的适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：所述导套与弯曲模采用球面配合的方式相连接。
5.根据权利要求1所述的适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：所述弯曲模设于球面轴承内，并能够在球面轴承的带动下动作。
6.根据权利要求1所述的适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：该装置还包括压块，压块起到了管坯定位作用，防止管坯通过后续装置时发生错位，同时可以防止在成形过程中管坯振动；管坯在推块的推动下依次经由压块、感应加热系统和导套进入弯曲模。
7.根据权利要求6所述的适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置，其特征在于：所述压块为圆筒状结构。
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| CN111250575A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-09 | 西北工业大学 | 一种用于自由弯曲成形工艺的双球碗式模具 |
| CN115464018A (zh) * | 2022-11-02 | 2022-12-13 | 江苏新恒基特种装备股份有限公司 | 三维空间连续多弯弯管精确成形测量控制系统及方法 |
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