双开敞式中空型材框拉弯成形方法
【专利摘要】本发明属于塑性加工【技术领域】，具体涉及一种双开敞式中空型材框拉弯成形方法。本发明首次成功使用填加整体填充料的方法控制了型材截面变形、解决了填料脱落问题；通过改进工艺流程解决了中间热处理造成的型材扭曲变形、开口收缩的问题。拉弯成形主要具有以下优点：沿模具被拉弯曲，防止了断面的畸变和扭曲，能提高零件的抗拉刚性，回弹小，残余应力较低，成形质量较高，可拉制相对弯曲半径大的零件，手工修整量少，生产率高。使用该方法加工而成的产品成形合格交付，保证了装配需要，为后续其他产品使用该种结构的型材拉弯框奠定了工艺基础。
【专利说明】双开敞式中空型材框拉弯成形方法
【技术领域】
[0001]本发明属于塑性加工【技术领域】，具体涉及一种双开敞式中空型材框拉弯成形方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示，以往产品中此结构零件采用如图示的组合结构形式，由一个T形框，两个L型框组合而成。如图2所示，Η型材与其它中空型材框的主要区别在于，Η型材呈双向开敞式结构并且中间有一横筋，双向开敞结构给成形时的变形控制、加料填充等环节都增加了很大难度，给零件成形精度带来不可预测性。采用双向开敞式中空型材框替代组合结构框有以下优势:既保证了内型面结构的圆滑平整，为目标飞行器提供了更大的内空间，又实现结构减重约5kg左右；其次减少了零件数量、工装数量，缩短了生产制造周期，节约了生产成本；同时也简化了装配流程，提高了结构装配精度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种双开敞式中空型材框拉弯成形方法，采用加填充料拉弯成形方法实现双向开敞式中空型材弯曲成形。
[0004]为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为:
[0005]一种双开敞式中空型材框拉弯成形方法，包括如下步骤:
[0006]步骤一:成形准备
[0007]1.1领取型材直料，并锯切至毛料长度；
[0008]1.2检查材料表面，排除表面磕碰伤；
[0009]1.3测量原材料截面各项尺寸数据并记录；
[0010]1.4安装、调整成形用拉弯模、钳口 ；
[0011]步骤二:预拉弯成形
[0012]2.1双向装填充料；
[0013]2.2将毛料装卡；
[0014]2.3预弯成形；
[0015]步骤三:热处理
[0016]对预弯后的毛料进行淬火，立式摆放，开口向上；
[0017]步骤四:补拉弯成形
[0018]4.1对淬火后的毛料进行校形，使其能顺利进入拉弯模；
[0019]4.2双向装填充料；
[0020]4.3在拉弯模的胎体与工件接触部分涂润滑油；
[0021]4.4将毛料装卡；
[0022]4.5拉弯成形；
[0023]4.5.1毛料弯曲进拉弯模；
[0024]4.5.2拧紧拉弯模的上压板螺钉；
[0025]4.5.3拉弯成形；
[0026]步骤五:修整
[0027]5.1粗切余量，两端各400mm ；
[0028]5.2按样板型面修整成形后零件；
[0029]5.3切割余量
[0030]5.3.1划出切割线；
[0031]5.3.2锯切余量；
[0032]5.3.3修整零件。
[0033]所述步骤1.1中取型材直料为2A120。
[0034]所述步骤2.1装填过程中须注意，填充料间不留间隙，两端100mm范围内不填充填充料；预拉力200kN，弯曲角80°，钳口内装填充料。
[0035]所述步骤4.2装填过程中须注意，填充料间不留间隙，两端100mm范围内不填充填充料。
[0036]所述步骤4.5.3中拉弯力400kN，两端拉伸伸长量两端各50_。
[0037]所述步骤三中淬火温度500 ± 3°C，保温30min水冷。
[0038]所述半圆形拉弯模的上压板、下压板通过螺钉与胎体连接。
[0039]本发明所取得的有益效果为:
[0040]本发明确定了适合双开敞式中空型材框成形的工艺参数，解决了回弹控制问题，并首次成功使用填加整体填充料的方法控制了型材截面变形、解决了填料脱落问题；通过改进工艺流程解决了中间热处理造成的型材扭曲变形、开口收缩的问题。拉弯成形主要具有以下优点:沿模具被拉弯曲，防止了断面的畸变和扭曲，能提高零件的抗拉刚性，回弹小，残余应力较低，成形质量较高，可拉制相对弯曲半径大的零件,手工修整量少，生产率高。使用该方法加工而成的产品成形合格交付，保证了装配需要，为后续其他产品使用该种结构的型材拉弯框奠定了工艺基础。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为Η型组合框结构示意图；
[0042]图2为Η型框结构示意图；
[0043]图3为拉弯过程示意图；
[0044]图4为拉弯模结构示意图；
[0045]图中:1、上压板；2、下压板；3、填充料；4、型材；5、胎体；6、毛料；7、钳口 ；8、拉弯模。
【具体实施方式】
[0046]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0047]本发明主要运用拉弯成形工艺来实现双开敞式中空型材框零件的制作。
[0048]拉弯的过程如图3所示。拉弯成形，就是在毛料6弯曲的同时，加以切向拉力，改变了毛料6断面内的应力状态，减小或基本消除弯曲回弹，从而提高零件的准确度。毛料6放入钳口 7并加紧预拉，将预拉的毛料6沿拉弯模8弯曲，最后补加拉力使其贴膜。
[0049]本发明所述双开敞式中空型材框拉弯成形方法包括具体包括如下步骤:
[0050]步骤一:成形准备
[0051]1.1领取型材直料(2A120)，并锯切至毛料长度；
[0052]1.2检查材料表面，排除表面磕碰伤；
[0053]1.3测量原材料截面各项尺寸数据并记录；
[0054]1.4安装、调整成形用拉弯模8、钳口 7。
[0055]步骤二:预拉弯成形
[0056]2.1双向装填充料3，装填过程中须注意，填充料3间不留间隙，两端100mm范围内不填充填充料3 ;预拉力200kN，弯曲角80°，钳口 7内装填充料3 ；
[0057]2.2将毛料6装卡；
[0058]2.3预弯成形；
[0059]步骤三:热处理
[0060]对预弯后的毛料6进行淬火，立式摆放、开口向上、温度500±3°C，保温30min水冷。
[0061]步骤四:补拉弯成形
[0062]4.1对淬火后的毛料6进行校形，使其能顺利进入拉弯模8 ；
[0063]4.2双向装填充料3，装填过程中须注意，填充料3间不留间隙，两端100mm范围内不填充填充料3 ；
[0064]4.3在拉弯模8的胎体5与工件接触部分涂润滑油；
[0065]4.4将毛料6装卡；
[0066]4.5拉弯成形；
[0067]4.5.1毛料6弯曲进拉弯模8 ；
[0068]4.5.2拧紧上压板1螺钉；
[0069]4.5.3拉弯成形,拉弯力400kN，两端拉伸伸长量两端各50_。
[0070]步骤五:修整
[0071]5.1粗切余量，两端各约400mm ；
[0072]5.2按样板型面修整成形后零件；
[0073]5.3切割余量
[0074]5.3.1划出切割线；
[0075]5.3.2锯切余量；
[0076]5.3.3修整零件。
[0077]如图4所示，所述半圆形拉弯模8的上压板1、下压板2通过螺钉与胎体5连接。
【权利要求】
1.一种双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一:成形准备 1.1领取型材直料，并锯切至毛料长度； 1.2检查材料表面，排除表面磕碰伤； 1.3测量原材料截面各项尺寸数据并记录； 1.4安装、调整成形用拉弯模(8)、钳口(7)； 步骤二:预拉弯成形 2.1双向装填充料(3)； 2.2将毛料(6)装卡； 2.3预弯成形； 步骤三:热处理 对预弯后的毛料(6)进行淬火，立式摆放，开口向上； 步骤四:补拉弯成形 4.1对淬火后的毛料(6)进行校形，使其能顺利进入拉弯模(8)； 4.2双向装填充料(3)； 4.3在拉弯模(8)的胎体(5)与工件接触部分涂润滑油； 4.4将毛料(6)装卡； 4.5拉弯成形； 4.5.1毛料(6)弯曲进拉弯模(8); 4.5.2拧紧拉弯模(8)的上压板(I)螺钉； 4.5.3拉弯成形； 步骤五:修整 5.1粗切余量，两端各400mm ； 5.2按样板型面修整成形后零件； 5.3切割余量 5.3.1划出切割线； 5.3.2锯切余量； 5.3.3修整零件。
2.根据权利要求1所述的双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:所述步骤1.1中取型材直料为2A120。
3.根据权利要求1所述的双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:所述步骤2.1装填过程中须注意，填充料(3)间不留间隙，两端10mm范围内不填充填充料(3);预拉力200kN，弯曲角80°，钳口(7)内装填充料(3)。
4.根据权利要求1所述的双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:所述步骤4.2装填过程中须注意，填充料(3)间不留间隙，两端10mm范围内不填充填充料(3)。
5.根据权利要求1所述的双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:所述步骤4.5.3中拉弯力400kN，两端拉伸伸长量两端各50mm。
6.根据权利要求1所述的双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:所述步骤三中淬火温度500 ± 3 °C，保温30min水冷。
7.根据权利要求1所述的双开敞式中空型材框拉弯成形方法，其特征在于:所述半圆形拉弯模(8)的上压板(I)、下压板(2)通过螺钉与胎体(5)连接。
【文档编号】B21D7/025GK104416334SQ201310400125
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】尹萍, 李旭东, 高林, 陆云鹏, 史红杰, 倪贵金, 刘祥龙, 张杰刚 申请人:首都航天机械公司, 中国运载火箭技术研究院