CN209792386U - 一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，主要包括专用温控箱、上立柱、下立柱和支架，所述立柱由m×n点阵的工具头组成，工具头分为圆柱段、固定段和测量段，工具头一端设有等半径的球顶，工具头的固定段设有一具有密封功能的螺纹；所述专用温控箱的顶端和底端设有等数量的螺孔，工具头通过专用温控箱上的螺孔连接而固定，装配后的工具头球顶端相对安置于专用温控箱的炉腔内，通过调节工具头的高度，可构造出所需的成形型面。本装置不仅可适用于多种筋板件的成形，如井字、艹字、一字和无筋的圆柱型筋板件及对应的方板型筋板件，还可根据成形路径实时构造成型曲面，实现筋板件的渐进成形，具有实用性强、适用性广、成形精度高、成本低等特点。

Description

一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置

技术领域

本实用新型属于蠕变时效成形技术领域，主要涉及一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置。

背景技术

目前整体壁板成形的主要方法是喷丸成形、滚弯成形以及闸压成形，但用这些方法设备制造困难，需要更大的成形力，成形时受板厚限制，对于复杂多曲率的整体壁板很难成形，所以传统的方法已经无法满足整体壁板的制造要求。于是，蠕变时效成形技术诞生了。蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变，将成形与时效同步进行的一种方法，与传统大型整体壁板的加工方法相比，蠕变时效成形技术具有成形精度高、残余应力比较小等许多的优点，利用蠕变时效成形技术加工复杂曲面，能满足当前的需求。

早期的蠕变时效成形整体式工装只适用于单种筋板件曲面的成形，不能充分利用工装的模具曲面同时实现多种曲率的筋板件成形。为了实现上述成形，传统的方法是加工多套不同曲率的模具，这就造成了模具数量多、加工成本高的不利局面。本实用新型的目的是提供一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，它能根据曲面成形路径实现多种有筋与无筋的蠕变时效逐步成形，提高了成形精度、无需额外模具、降低了研发成本。

发明内容

为克服早期蠕变时效成形工装模具数量多、加工成本高、成形种类少等不利局面，本实用新型提供了一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置。

本实用新型不仅适用于结构为十字、艹字、一字和无筋的圆柱型筋板件的渐进成形，还可渐进成形对应的方板型筋板件，其特征在于，主要包括一提供蠕变时效温度的专用温控箱、一上立柱、一下立柱和一支架；所述专用温控箱包括时温控制器和螺孔，专用温控箱炉腔内放置筋板件；所述上立柱和下立柱分别由m×n点阵的工具头组成；所述工具头包括圆柱段、固定段和测量段；工具头的固定段与专用温控箱上的螺孔连接；所述专用温控箱安放于支架上。

所述专用温控箱的顶端与底端都设有m×n点阵的螺孔。

所述上立柱和下立柱都由m×n点阵的工具头组成，上立柱与下立柱同轴对齐。

在所述工具头一端设有等半径的球顶，球顶的直径与工具头的圆柱段的直径相等；球顶在挤压筋板件的过程中采用以点带面的方式（即：点接触）减少与筋板件的接触面积，确保构造型面接触良好和逐步成形后精度的同时，通过调节立柱高度，能够连续实现筋板件在Z方向的渐进成形，从而获得高精度的最终成形面。

所述固定段为一与圆柱段等直径的圆柱形结构，固定段上设有一密封功能的螺纹，工具头通过螺纹实现与专用温控箱的固定。

所述测量段与圆柱段等直径，测量段上设有一刻度，该刻度可作为在成形过程中构造筋板件型面时沿Z方向进给量的判定标尺。

本实用新型的优点在于：提供了一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，该装置结构简单，构思精巧，不仅可根据成形路径实时构造成型曲面，实现筋板件的渐进成形，还可适用于不同种类的筋板件成形，并且具有实用性强、适用性广、成形精度高、无需额外模具、成本低等特点。

附图说明

图1是本实用新型装置装配后的三维示意图。

图2是本实用新型装置加载前与加载后的二维示意图。

图3是本实用新型装置逐步加载用的成形路径示意图。

图4是本实用新型装置不同类型的圆柱型和方板型筋板件。

图5是本实用新型装置工具头与专用温控箱的装配示意图。

图中：1 上立柱；2 温控箱；3 时温控制器；4 下立柱；5 支架；6 筋板件；7 圆柱段；8 固定段；9 螺孔；10 测量段；100 工具头。

具体实施方式

下面将结合附图，对该装置结构和实施过程进行详细说明。

参见图1~图5，本实施例是一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，主要包括一提供蠕变时效温度的专用温控箱2、一上立柱1、一下立柱4和一支架5；所述专用温控箱2包括时温控制器3和螺孔9，专用温控箱2炉腔内放置一筋板件6；所述上立柱1和下立柱4分别由m×n点阵的工具头100组成；所述工具头100包括圆柱段7、固定段8和测量段10；工具头100的固定段8与专用温控箱2上的螺孔9连接；所述专用温控箱2安放于支架5上。

参见图3，在蠕变时效温度下，工具头100按照基于回弹补偿得到的成形路径进行加载，首先挤压筋板件6，按第1次模具模型构造成型曲面，当完成第一次蠕变时间时，再次挤压筋板件6，使筋板件6按第K次模具模型（K取值为2开始的自然数）构造成型曲面，当完成第K次蠕变时间时，比较m(m可定义为第K次模具模型和待成形的最终模具型面间的垂直距离ΔK与待成形的最终模具型面的比值)与n的比值(工程允许值，通常为5%)，若m/n>1，再次挤压筋板件6，依此类推，直到获得最终成形面为止。

参见图5，所述工具头100包括圆柱段7、固定段8和测量段10；圆柱段7一端设有等半径的球顶，固定段8圆柱上设有一密封功能的螺纹，测量段10上设有一刻度，该刻度可作为在成形过程中构造筋板件型面时沿Z方向进给量的判定标尺；专用温控箱2的螺孔9与工具头100的固定段7用螺纹装配，通过调节工具头的高度，可构造出所需的成形型面。

参见图1~图5，本实施例的装配步骤为：第一步，先将专用温控箱2安放于支架5上；第二步，再将工具头100的固定段8与专用温控箱2上的螺孔9连接；第三步，再把筋板件6安放入专用温控箱2的炉腔内，调节工具头100，将筋板件6的两端压紧，实现全约束固定；第四步，按上述第0020段中的方式构造模具模型，并逐步成形筋板件6。

参见图4，所述筋板件6还可更换为十字圆柱型筋板件、艹字圆柱型筋板件、一字圆柱型筋板件、无筋圆柱型筋板件及其对应的方板型筋板件。

以上说明并不是对本实用新型的限制，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明技术原理下，进行的修改和改进都可视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，不仅适用于结构为十字、艹字、一字和无筋的圆柱型筋板件（6）的渐进成形，还可渐进成形对应的方板型筋板件（6），其特征在于，主要包括一提供蠕变时效温度的专用温控箱（2）、一上立柱（1）、一下立柱（4）和一支架（5）；所述专用温控箱（2）包括时温控制器（3）和螺孔（9），专用温控箱（2）炉腔内放置一筋板件（6）；所述上立柱（1）和下立柱（4）分别由m×n点阵的工具头（100）组成；所述工具头（100）包括圆柱段（7）、固定段（8）和测量段（10）；工具头（100）的固定段（8）与专用温控箱（2）上的螺孔（9）连接；所述专用温控箱（2）安放于支架（5）上。

2.根据权利要求1所述的一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，其特征在于，所述专用温控箱（2）的顶端与底端都设有m×n点阵的螺孔（9）。

3.根据权利要求1所述的一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，其特征在于，所述上立柱（1）和下立柱（4）都由m×n点阵的工具头（100）组成，上立柱（1）与下立柱（4）同轴对齐。

4.根据权利要求1所述的一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，其特征在于，所述工具头（100）一端设有等半径的球顶，球顶的直径与工具头（100）的圆柱段（7）的直径相等。

5.根据权利要求1所述的一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，其特征在于，所述固定段（8）为一与圆柱段（7）等直径的圆柱形结构，固定段（8）上设有一密封功能的螺纹，工具头（100）通过螺纹实现与专用温控箱（2）的固定，通过调节工具头（100）在Z方向的高度，可实时构造出所需的成型曲面。

6.根据权利要求1所述的一种可实时调节多点式立柱的蠕变时效成形装置，其特征在于，所述测量段（10）与圆柱段（7）等直径，测量段（10）上设有一刻度，该刻度可作为在成形过程中构造筋板件型面时沿Z方向进给量的判定标尺。