[发明专利]一种航空异型挤出结构件专用矫形设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可数字化调节的测试不同尺寸航空异型挤出结构件的专用矫形设备。

背景技术

结构件的使用在航空产品的设计中占有很重要的位置，是构成飞行器气动外形和机体骨架的最重要组成部分。航空结构件的材料多采用铝合金，由于形状复杂，加之实际加工过程中会遇到焊接性能不好等问题，为了保证精度，多采用挤出成型的方式加工生产。由于各种因素的影响，工件在挤出、冷却和运输等过程中，往往出现形状缺陷。某些型材会出现弧形弯曲或者断面产生翼缘内并、外扩和扭转等变形。为了控制工件的精度，需要对工件进行矫形，以得到形状和尺寸准确的工件。在金属型材或板材的弯曲部位施加足够大的反向弯曲或拉伸变形，使该部位产生一定的弹塑性变形，当外力去除之后，型材经过弹性回复后达到平直，这一工艺过程就称为矫直。矫直是通过矫形机实现的。现在的矫形机大致分为三种：压力矫形机，轧件在活动压头和两个固定支点间，利用一次反弯的方法进行矫正；辊式矫形机，在辊式矫形机上轧件多次通过交错排列的转动着的辊子，利用多次反复弯曲而得到矫正；拉伸矫形机，也称张力矫形机，主要用于矫正厚度小于0.6mm的薄钢板和有色金属板材。这些矫形机在对航空结构件的矫形中存在通用性差、效率和精度低等问题，所以非常需要设计一种灵活的、高精度高效率的矫形机对航空结构件进行矫形。

发明内容

本设计基于上述背景，提出一种对航空航天异型挤出结构件的专用矫形设备，用于校正航空航天关键零件的加工变形，从而控制零件的加工变形，提高零件的加工质量，为制造企业人工矫形提供自动化的操作设备，从而改善工作环境，降低制造成本。

为达到上述目的，本设备设计为两个主要部分：硬件系统和软件系统。硬件主要分为四部分：辊子系统，用于对工件进行矫直，包括上下辊子和左右辊子，可实现水平方向和竖直方向同时进行矫形；主传动系统，用于为辊子的转动提供矫形力，是主要的功率来源；丝杠进给系统，用于实现左右辊子对和上下辊子对之间的相对距离独立可调，保证位移精度，以适应不同尺寸的工件；机架系统，用于支撑和定位各部件。软件系统分为两部分：位置精度控制系统，使用位移传感器，采用负反馈系统，控制辊子的移动距离，提高进给量精度；压力检测系统，使用力传感器，通过对压力的检测，掌握压入量对于矫形过程的影响，根据矫形经验对矫形进行优化。本发明与现有技术相比，其显著优点是：采用弯扭复合矫形，矫形精度高；采用数字化矫形，效率高；可对不同尺寸的零件就行矫形，灵活度高。

附图说明

图1是辊子系统总体布置图；

图2是左辊与下辊装配方式平面图；

图3是左辊与下辊装配方式三维图；

图4是左辊布置平面图；

图5是左辊布置三维图；

图6是上辊示意图；

图7是右辊示意图；

图8是主传动系统示意图；

图9是分配器结构示意图；

图10是左辊丝杠进给系统示意图；

图11是上辊丝杠进给系统示意图；

图12是位置精度控制系统示意图；

图13是位置精度控制原理流程图；

图14是压力检测系统示意图；

图15是位移反馈系统；

图16是压力传感器连接示意图。

图中1为左辊，2为上辊，3为右辊，4为下辊，5为下辊轴承一，6为下辊联轴器，7为下辊轴承二，8为左辊轴颈，9为左辊轴承一，10为支撑件一，11为左辊轴承二，12为上辊轴承，13为支撑件二，14为右辊轴承一，15为右辊轴承二，16为右辊轴颈一，17为右辊轴颈二，18为主电机，19为主电机输出轴，20为凸缘联轴器一，21为减速器输入轴，22为减速器，23为减速器输出轴，24为凸缘联轴器二，25为分配器输入轴，26为分配器，27为分配器输出轴，28为锥齿轮一，29为锥齿轮二，30为斜齿轮，31为惰轮，32为T形架导轨，33为丝杠，34为带法兰螺母，35为联轴器，36为低速电机，37为主电机支架，38为减速器支架，39为分配器支架，40为T形架支架，41为减速电机支架一，42为减速器支架二，43为整体支架，44为位移传感器箱体，45为位移传感器拉杆，46为拉杆固定件，47为位移感应器，48为电源，49为信号放大器，50为控制器，51为压力传感器，52为电刷，53为数字显示仪。

具体实施方式