[发明专利]一种航空钛合金3D自由弯曲温热成形装置及成形方法

权利要求书

1.航空钛合金3D自由弯曲温热成形方法，其特征在于，成形装置包括球面轴承(2)、弯曲模(3)、导向机构(4)、感应加热线圈(5)、绝缘隔热层(6)、管材夹持机构(7)、推进机构(8)、红外线测温仪(11)，所述感应加热线圈(5)设置于管材夹持机构(7)前端；所述绝缘隔热层(6)同轴装配于感应加热线圈(5)内部；包括以下步骤：

1)在成形空间弯管之前在加热炉中将航空钛合金管加热至成形温度；

2)利用所述装置对加热后的钛合金管进行自由弯曲试验，得到偏心距分别为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm时的弯曲半径R，并且绘制偏心距U与弯曲半径R的关系曲线；

3)针对所要弯曲的复杂空间弯管进行工艺解析，得到所要弯曲的弯曲半径R_n的对应偏心距U_n；

4)将U_n送入成形工艺解析模块中，得到针对所要弯曲的复杂空间弯管的成形工艺参数；

5)将成形工艺参数及感应加热温度输入3D自由弯曲控制模块中；

6)通过注油孔(10)向油槽(9)中注入高温润滑脂；

7)启动设备，管材在推进机构(8)的推动作用下，依次通过导向机构(4)和弯曲模(3)实现弯曲成形；在成形时，红外线测温仪(11)实时测量管坯(1)的表面温度，并与所设定的成形温度进行对比；判断管坯(1)的表面温度与设定温度的偏差值，若偏差值小于2％，则不对管材Z轴送进速度进行调整；若偏差值大于2％，则控制推进机构(8)，以Z轴当前速度1％的变化幅度对其进行调整，同时红外测温仪实时测量管材表面的温度，直至红外测温仪测得的温度与设定温度一致为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中，加热温度控制在680-700℃，若温度太高管材局部由于轴向推力的作用容易出现镦粗，若温度太低则难以成形。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤6)中，所注入的润滑剂工作温度应大于钛合金管成形温度。