[发明专利]适用超塑成形-扩散连接的热成形机液压控制方法及系统

说明书

适用超塑成形‑扩散连接的热成形机液压控制方法及系统，属于锻压设备技术领域。本发明方法如下：设置超塑成形参数；所述超塑成形参数包括初始压边力、超塑成形‑扩散连接气压加载曲线和待加工零件工作面积；根据所述超塑成形参数，计算超塑成形‑扩散连接机械压力加载曲线；实时监测施加的机械压力，形成实际机械压力曲线，实时计算超塑成形‑扩散连接机械压力加载曲线与实际机械压力曲线的拟合值；若所述拟合值达到拟合要求，则输出实际机械压力曲线；将待加工零件放置在热成形机的工作台上，根据所述超塑成形‑扩散连接气压加载曲线和实际机械压力加载曲线向待加工零件施加气压和机械压力，完成超塑成形‑扩散连接。

技术领域

本发明涉及适用超塑成形-扩散连接的热成形机液压控制方法及系统，属于锻压设备技术领域。

背景技术

超塑成形/扩散连接工艺是一种先进的轻量化成形方法，可进行多层结构和空心结构的加工制造，广泛应用于航空航天、轨道交通、武器装备等领域。超塑成形/扩散连接工艺属于特种加工领域，对成形设备的要求比较高，采用常规锻压设备难以进行零件的超塑成形/扩散连接工艺。具体原因主要由两点：一是超塑成形/扩散连接需要在特定温度下进行，而常规锻压设备不具备独立加热和保温的结构；二是超塑成形/扩散连接需要借助气压进行成形，常规锻压设备只具备液压加载系统却不具备气压加载系统。此外，超塑成形/扩散连接过程多个气路的气压加载和液压加载是相互关联的，二者相互协调才能顺利完成零件的超塑成形过程。对此，本发明的热成形机采用了一种相互关联可修正调控的液压控制系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了适用超塑成形-扩散连接的热成形机液压控制方法及系统，实现了机械压力加载和超塑成形/扩散连接气压加载同步线性均匀连续加载，提高了加载稳定性，有效提高产品质量和合格率；通过修正单元使机械压力更加稳定，提高了加载效率和准确率；需输入的参数少，操作简单，全程自动化运行，节约了人力成本，提高了效率。

本发明的技术解决方案是：适用超塑成形-扩散连接的热成形机液压控制方法，包括如下步骤：

设置超塑成形参数；所述超塑成形参数包括初始压边力、超塑成形-扩散连接气压加载曲线和待加工零件工作面积；

根据所述超塑成形参数，计算超塑成形-扩散连接机械压力加载曲线；

实时监测施加的机械压力，形成实际机械压力曲线，实时计算超塑成形-扩散连接机械压力加载曲线与实际机械压力曲线的拟合值；若所述拟合值达到拟合要求，则输出实际机械压力曲线；若所述拟合值不符合拟合要求，则调整施加的机械压力，直至超塑成形-扩散连接机械压力加载曲线与实际机械压力曲线的拟合值达到拟合要求；

将待加工零件放置在热成形机的工作台上的模具内，根据所述超塑成形-扩散连接气压加载曲线和实际机械压力加载曲线向待加工零件施加气压和机械压力，完成超塑成形-扩散连接。

进一步地，待加工零件施加的气压的气路个数为一时，机械压力加载曲线为F0(t1)＝P(t1)*A+F1，P(t1)为在t1时刻的气压值，A为模具工作面积，F1为初始压边力。

进一步地，待加工零件施加的气压的气路个数为二时，机械压力加载曲线F0(t)为F0(t1)＝Pmax(t1)*A+F1，Pmax(t1)为在t1时刻两个气路中较大的气压值，A为模具工作面积，F1为初始压边力。

进一步地，所述拟合值为FT(t)/F0(t)；所述FT(t)为实际压力曲线，F0(t)为超塑成形-扩散连接机械压力加载曲线。

进一步地，所述拟合要求为0.995≤FT(t)/F0(t)≤1.005。

进一步地，所述超塑成形-扩散连接气压加载曲线包括两个气路的加载曲线，向待加工零件施加气压时，两个气路分别施加各自的加载曲线。