[实用新型]一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置有效

专利信息
申请号: 201721643147.8 申请日: 2017-11-30
公开(公告)号: CN207655684U 公开(公告)日: 2018-07-27
发明(设计)人: 徐勇;郭训忠;张士宏;陶杰;马燕楠 申请(专利权)人: 中国科学院金属研究所;南京航空航天大学
主分类号: B21D7/00 分类号: B21D7/00;B21D7/16
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 许宗富;周秀梅
地址: 110016 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 成形管 成形 导套 感应加热系统 本实用新型 球面轴承 制备装置 自由弯曲 钛合金管 弯曲模 推块 加热 三维 加工技术领域 金属热成形 难变形材料 变形极限 变形抗力 导向作用 快速稳定 生产效率 弯曲成形 加热管 管坯
【说明书】:

本实用新型公开了一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置,属于金属热成形加工技术领域。该装置包括感应加热系统、推块、导套、弯曲模和球面轴承;其中:所述推块用于推进待成形管坯运动,待成形管坯经由所述导套的导向作用后进入弯曲模,并在球面轴承的带动下实现管坯的弯曲成形;所述待成形管坯的成形部分进入导套前先由所述感应加热系统加热。本实用新型结构简单,操作方便,加热温度精度高,能够快速稳定加热管坯,降低难变形材料变形抗力,提高变形极限,有效提高生产效率。

技术领域

本实用新型涉及金属热成形加工技术领域,具体涉及一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置。

背景技术

航空航天器中经常采用钛合金管,且航空航天器中的管件构件形状复杂(通常呈现各种复杂空间构型),各处弯曲半径不尽相同,成形精度要求高。热预弯—内高压热成形多工步制造技术虽然可以实现钛合金三维复杂空心件的制造,但是多工步制造技术并不能同时满足空心构件精度和力学性能的要求,同时,多工步热成形需要多次加热,容易增加管件的热内应力,易改变钛合金性能,以及工序繁琐,而且根据空心构件相对弯曲半径和空间形状的不同,在预弯和内高压每个工步中必须不断更换弯曲模和内高压模具,从而极大降低了生产效率、提高了生产成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足之处,提供一种适用于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置,该装置能够将热成形与三轴自由弯曲成形结合,可以实现难变形材料钛合金管材高精度无模成形,极大提高了生产效率和降低了生产成本,同时能够很好地满足航空航天空心构件的性能要求。

为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案如下:

一种适应于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置,该装置包括感应加热系统、推块、导套、弯曲模和球面轴承;其中:所述推块用于推进待成形管坯运动,待成形管坯经由所述导套的导向作用后进入弯曲模,并在球面轴承的带动下实现管坯的弯曲成形;所述待成形管坯的成形部分进入导套前先由所述感应加热系统加热。

所述感应加热系统包括感应加热装置、红外测温装置和温控装置,其中:所述感应加热装置对管坯待弯曲部分进行感应加热,红外测温装置对管坯待弯曲部分测温,红外测温装置与温控装置相连,由红外测温装置测量得到温度信号反馈至温控装置,温控装置同时与感应加热装置相连,温控装置通过得到的反馈温度实时调节感应加热装置的功率,以保证管坯加热温度与设定温度保持一致。

所述感应加热装置为感应线圈。

所述导套与弯曲模采用球面配合的方式相连接。所述弯曲模设于球面轴承内,并能够在球面轴承的带动下动作。

该装置还包括压块,所述压块为圆筒状结构;压块起到了管坯定位作用,防止管坯通过后续装置时发生错位,同时可以防止在成形过程中管坯振动;管坯在推块的推动下依次经由压块、感应加热系统和导套进入弯曲模。

本实用新型的有益效果在于:

1、本实用新型装置能够将热成形与三轴自由弯曲成形结合,可以实现难变形材料钛合金管材高精度无模成形,极大提高了生产效率和降低了生产成本,同时能够很好地满足航空航天空心构件的性能要求。

2、本实用新型感应加热装置速度快、精度高,有效提高生产效率。红外测温装置精度高,测量范围广,测温方便,成本低。

3、本实用新型通过适用于三维自由弯曲成形钛合金管的加热模块,减少加工工序,大大降低生产成本,降低材料变形抗力,提高钛合金成形极限。

4、本实用新型结构简单、操作方便、加热迅速、温度精度高。

附图说明

图1为本实用新型适用于三维自由弯曲成形钛合金管的制备装置结构示意图。

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