[发明专利]一种高温真空条件下管件多向成形装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种高温真空条件下管件多向成形装置及制备方法，该装置包括：感应加热丝、模具、侧向连接杆、管件、耐高温陶瓷管、通电线圈、上连接杆、真空室、机械手、电磁成形系统、感应加热系统和高温真空成形系统，其中，所述电磁成形系统、所述感应加热系统和所述高温真空成形系统与所述真空室连接；所述电磁成形系统，用于对所述管件的成型区域放电；所述感应加热系统，用于通过调整电流和电压控制所述感应加热丝；所述高温真空成形系统，用于控制所述侧向连接杆、所述上连接杆、所述机械手的移动。本发明可以实现近净成形，节约能耗降低成本，且通过移动至不同位置，感应加热后实现管材电磁成形，满足未来高效柔性制造发展需求。

技术领域

本发明涉及金属管件制造技术领域，特别是一种高温真空条件下管件多向成形装置及制备方法。

背景技术

由于航空航天工业越来越紧迫的轻量化需求，对复杂管件构件比强度、薄壁化、整体化、尺寸精度的要求越来越高。随着难变形金属材料管件成形精度要求越来越高，现有技术越来越无法满足要求。尤其高温下管件(如钛合金、高温合金等)成形时，在管件表面喷涂高温防氧化涂料，这样不仅影响材料表面成形精度，无法实现近净成形，还会增加去除涂料的困难与污染，若涂料不均，仍会存在氧化或者氢化的风险，导致材料服役失效。与此同时，随着人类对环境友好的要求越来越高，低能源消耗，绿色制造成了未来制造业发展趋势。因此，如何高效绿色制造轻量化高温成形管件成为了制造瓶颈。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高温真空条件下管件多向成形装置及制备方法。

本发明的技术解决方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种高温真空条件下管件多向成形装置，所述装置包括：感应加热丝、模具、侧向连接杆、管件、耐高温陶瓷管、通电线圈、上连接杆、真空室、机械手、电磁成形系统、感应加热系统和高温真空成形系统，其中，

所述模具为两个，两个所述模具正对的一侧为凹形面，另一侧为平行面，两个所述模具的平行面均与一个侧向连接杆连接；

所述上连接杆的内侧设置有所述通电线圈，外侧包覆有所述耐高温陶瓷管，中心处设置有贯通所述上连接杆的所述感应加热丝；

在进行成形工作时，所述管件放置于两个正对的所述模具之间，所述侧向连接杆以在水平方向上对所述管件进行电磁成形处理，所述上连接杆以在竖直方向上对所述管件进行电磁成形处理；

所述感应加热丝、模具、侧向连接杆、管件、耐高温陶瓷管、通电线圈和上连接杆均设置于所述真空室内；

所述电磁成形系统、所述感应加热系统和所述高温真空成形系统与所述真空室连接；

所述电磁成形系统，用于对所述管件的成型区域放电；

所述感应加热系统，用于通过调整电流和电压控制所述感应加热丝；

所述高温真空成形系统，用于控制所述侧向连接杆、所述上连接杆、所述机械手的移动。

可选地，所述通电线圈与所述感应加热丝同轴固定。

可选地，所述机械手通过机械臂固定于所述真空室内，以保持和更换所述管件。

可选地，所述管件是采用不锈钢、钛合金、高温合金、金属间化合物和金属基复合材料制成的。

第二方面，本发明实施例提供了一种轻量化高温成形管件的制备方法，应用于上述任一项所述的高温真空条件下管件多向成形装置，所述方法包括：

利用高温真空成形系统控制机械手取管件并放置于适当位置，并控制侧向连接杆驱动模具加持管件；

通过控制上连接杆调整感应加热丝到管内指定位置，以由感应加热系统通过感应加热丝对管件进行加热，直至管件温度达到成形温度区间；