一种用于多边形框架的校形工装的制作方法

本实用新型属于金属材料加工设备技术领域，具体涉及一种用于钛合金框架构件的校形模具。

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。

钛合金构件的种类繁多，经常会有为多边形的情况，因此需要有在大气校形时适配的校形模具。

技术实现要素：

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种用于多边形框架的校形工装，包括n组校形机构、底座和压紧件，其中n为整数，并且2≤n≤N，其中N为所述多边形框架的多边形边数，且N≥3，每组校形机构包括相对平行设置的一对校形组件，每个校形组件包括长方体横梁以及沿长方体横梁长度方向依次设置的多个校形件；校形件均垂直于各自长方体横梁长度和高度组成的平面并安装于长方体横梁上。

长方体横梁均沿长度方向贴合底座并与底座固定连接，n组校形机构依次互成角度临接，其中每相邻两组校形机构的长方体横梁之间所成的夹角度数为(N-2)×180°/N；压紧件包括下端与底座的中心部分固定连接的调整杆和固定在调整杆外周上端的n个辐条状压板，n个辐条状压板沿径向以调整杆为中心向外辐射排列，其中每个辐条状压板设置于一组校形机构上方，并具有向下突出的压紧块用于压紧被校形框架的上端，压紧块位于辐条状压板朝向底座的侧面同组的两个校形组件之间。

优选，调整杆下端设有外螺纹与底座上的螺母孔螺接，并通过螺接调整调整杆的高度，进而调整辐条状压板的压紧力。

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，长方体横梁上设有带螺纹的通孔，螺栓杆与通孔的螺纹配合并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，n＝2，两组校形机构相互临接，且N≥3，此时两组校形机构内的校形组件的长方体横梁彼此互成一定角度临接，所成角度大于0度，小于180度。在该种情况下，可先对多边形框架的两个边先进行校形，完成后，松开压紧件，并旋转多边形框架使其其余未校形的边转到校形机构中，采用压紧件压紧后再进行校形，重复上述操作，直至所有的边都完成校形。例如，当该校形工装用于正三角形金属框架的校形时，相邻长方体横梁之间的夹角为60度，校形时，先利用本工装对相邻两条金属框架进行校形，然后再单独对第三条金属框架校形，以此完成整个校形工序；当该校形工装用于六边形金属框架的校形时，可以利用本工装对六条金属框架分三次校形，每次校正相邻的两条框架。依次方式类推，n＝2的校形工具可以实现对多种多边形金属框架的校形。

优选，n＝N，且N≥3。此种条件下，校形工装的边数与其需要校正的多边形金属框架的边数完全适配，将金属框架放入校形工装，使金属框架的内外框面与位于金属框架两侧的两组顶块充分接触，通过调整驱动部件对金属框架校形。整个过程为一次完成，校形效率高。

优选，底座和长方体横梁上分别设置有标尺。

优选，调整杆上设有显示高度的标尺。

本实用新型的优点在于：

1.适用于多边形合金框架构件，尤其适用于多边形钛合金框架构件在大气条件下的校形。

2.采用两组校形机构的方案时(n＝2)，可以节省工装成本，而采用校形机构数目等于多边形边数的方案时(n＝N)，可以提高校形效率。

3.采用中心压紧件进行装夹使，装夹简单，压紧力均衡，装夹效果好。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施方式的多边形校具的俯视图；

图2示出了根据本实用新型实施方式的多边形校具的部分侧视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的实施方式，提出一种用于多边形框架的校形工装。

一种用于多边形框架的校形工装，包括n组校形机构1、底座2和压紧件3，其中n为整数，并且2≤n≤N，其中N为多边形框架的校形工装的边数，且N≥3，每组校形机构1包括相对平行设置的一对校形组件10，每个校形组件10包括长方体横梁以及沿长方体横梁长度方向依次设置的多个校形件110；校形件均垂直于各自长方体横梁长度和高度组成的平面并安装于长方体横梁上。

长方体横梁均沿长度方向贴合底座2并与底座2固定连接，n组校形机构依次互成角度临接，其中每相邻两组校形机构的长方体横梁之间所成的夹角度数为(N-2)×180°/N；压紧件3包括下端与底座的中心部分固定连接的调整杆310和固定在调整杆310外周上端的n个辐条状压板320，其中每个辐条状压板320设置于一组校形机构1上方，并具有向下突出的压紧块用于压紧被校形框架的上端。

调整杆310下端设有外螺纹与底座上的螺母孔螺接，螺母孔位于底座的中心部分，并通过螺接调整调整杆310的高度，进而调整辐条状压板320的压紧力。

校形件110包括驱动部件和与驱动部件前端连接的顶块，驱动部件为螺栓杆，长方体横梁上设有带螺纹的通孔，螺栓杆与通孔的螺纹配合并沿宽度方向前后移动以驱动顶块。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。

此外，底座和所述长方体横梁上分别设置有标尺，调整杆上设有显示高度的标尺(图中未示出)。

本实用新型的校形工装具有多种变形，例如n＝2，且N≥3，又例如n＝N，且N≥3，因此本实用新型保护的权利也包含以上多种变形结构。

在一个具体的实施例中，N＝n＝5，具体如图1-图2所示，被校形多边形框架的边数为5，在该实施例中，多边形框架的校形工装的底座为正五边形(也可以为容纳校形机构的任何其他形状的底座)，5组校形组件10位于底座2上并沿底座2的边缘设置，形成内外两个正五边形，形成内五边形的校形组件10与正五边形框架的5个内侧面接触，形成外五边形的校形组件10与正五变形框架的5个外侧面接触，压紧件3设有5个辐条状压板320，每个辐条状压板320压在对应的校形件组10上，位于辐条状压板320底部的压块分别位于金属件的5条框架上方。

该实施例中，采用上述校形工装进行校形的工作过程包括：根据校形区域大小及结构选择长方体横梁上螺栓杆的数量及顶块的类型→将多边形框架构件与校形机构形状相对应的放入校形机构的校形组件之间→用压紧件压紧，使块用于压紧被校形框架的上端，通过将调整杆的下端旋入位于底座中心部分的螺孔内，调节调整杆的旋入高度(可通过标尺)，使得压紧块和框材顶面契合→长方体横梁上的顶块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前进距离(可通过底座和横梁上的标尺)，对构件进行校形→退出螺栓杆，校形完成。

综上所述，本实用新型的用于多边形框架的校形工装，适用于多边形合金框架构件，尤其适用于多边形钛合金框架构件的校形要求，校形效率高。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。