一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法及装置

文档序号:25997880发布日期:2021-07-23 21:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1:将用于成形铝合金曲母线构件的凹模(1)装配至加工机床(2)上,所述凹模(1)的深度大于铝合金曲母线构件的高度,凹模(1)的内径大于铝合金曲母线构件的直径;

s2:坯料(3)预冷:将用于成形铝合金曲母线构件的坯料(3)装配至凹模(1)上并预冷至-130℃以下;

s3:加工:获取坯料(3)的温度,当温度低于-130℃时,加工机床(2)开始旋压成形加工,加工机床(2)的刀轮(21)旋压所述坯料(3),且旋压路径的母线与铝合金曲母线构件的母线一致,并与凹模(1)的内壁之间存在间隙;加工同时对刀轮(21)与坯料(3)接触处的加工区域进行局部制冷;

s4:成形完成:成形完成,取出成形工件。

2.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:将凹模(1)装配至加工机床(2)上时,设定加工机床(2)的刀轮(21)的角度与凹模(1)的轴线呈45°角,并设置刀轮(21)的x向起始位置与凹模(1)的内侧壁间隙为2.5d,其中d为坯料(3)的厚度。

3.根据权利要求2所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:所述刀轮(21)的圆角半径为6mm~8mm。

4.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:所述加工机床(2)按预设的加工信息进行旋压成形加工,预设的加工信息包括0.25mm/r~1mm/r的进给比、次数为偶数的加工道次以及方向为正反向交替进刀的加工方向。

5.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:设置将所述坯料(3)与凹模(1)装配的压力为150dkn,其中d为坯料(3)的厚度。

6.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:坯料(3)的预冷以及对加工区域进行局部制冷均通过喷淋或喷射液氮实现。

7.根据权利要求6所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:所述坯料(3)的预冷时间为10+(d-2)2min,其中d为坯料(3)的厚度。

8.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:坯料(3)装配前,在坯料(3)的表面喷涂超低温润滑剂。

9.一种用于实现权利要求1至8中任一项所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置,其特征在于:包括加工机床(2)、控制柜(4)、液氮罐(5)和喷射装置(6),所述加工机床(2)包括刀轮(21)和用于安装凹模(1)的主轴(22),所述液氮罐(5)连通至控制柜(4)上,所述喷射装置(6)一端连通至控制柜(4),另一端朝向主轴(22)且设有用于坯料(3)预冷的第一喷头(61)和用于局部制冷的第二喷头(62);控制柜(4)上设有控制喷射装置(6)与液氮罐(5)通断的阀体。

10.根据权利要求9所述的用于实现铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置,其特征在于:所述坯料(3)通过一与凹模(1)边缘适配的环形的压边(7)压装于凹模(1)上,并通过依次穿入压边(7)、坯料(3)和凹模(1)侧壁的螺栓固定。

11.根据权利要求9所述的用于实现铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置,其特征在于:所述第一喷头(61)的喷嘴为大直径开口朝向主轴(22)的锥状喷嘴,喷嘴轴线与主轴(22)的轴线重合,开口角度为60°,端部距离装配后的坯料(3)为450mm,且第一喷头(61)的端面上设有用于以液滴形式进行液氮喷淋的筛孔。

12.根据权利要求9所述的用于实现铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置,其特征在于:所述第二喷头(62)固定于加工机床(2)的刀轮(21)上方,喷嘴为大直径开口朝向主轴(22)的锥状喷嘴,开口角度为10°,喷嘴轴线与刀轮(21)及坯料(3)的公切线呈60°,且第二喷头(62)的端面上设有用于以液柱形式进行液氮喷淋的锥形孔。

13.根据权利要求9所述的用于实现铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置,其特征在于:所述控制柜(4)上的阀体包括耐低温手动流量控制阀和耐低温电磁流量控制阀。

14.根据权利要求9所述的用于实现铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置,其特征在于:所述加工机床(2)于主轴(22)上方设置有耐低温排气装置(23),加工机床(2)上还设有氧气浓度测试装置(24)。


技术总结
本发明公开了一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法及装置,成型方法依次施行凹模装夹、坯料预冷和旋压加工等成形步骤,实现在超低温情形下对坯料的旋压成形加工,并且加工过程中坯料与凹模之间始终存在明显间隙,防止超低温环境下的工件局部性能减弱、开裂和应力集中等缺陷,大大提高成品率和加工质量。本发明的成形方法具有实施方便、成形效率高、产品整体性好和质量性能好等优点;用于实现该铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置同样具备上述优点。

技术研发人员:易幼平;黄始全;张劲;黄珂
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:2021.03.30
技术公布日:2021.07.23
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