[发明专利]一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形工装及其校形方法

说明书

本发明提出了一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形工装及其校形方法，属于钣金件热校形领域。解决了解决腔体结构复杂多型面钣金件的高精度热校形的问题。该校形方法为待校形钣金产品a按型面装入校形下模中，产品背侧表面的各处小型面通过活动校形型面块集b进行型面校形，将由活动校形型面块集b按型面对应位置依次装入待校形钣金产品a内；然后将校形上模沿型面装配到待校形钣金产品a背侧型面；工装合模后置于热处理炉中进行热校形。本发明对热校形工装提出一种新的设计方向，解决腔体结构复杂多型面钣金件的高精度热校形问题，适用于规模化生产，在复杂结构钣金产品热校形方面具有借鉴价值。

技术领域

本发明属于钣金件热校形领域，特别是涉及一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形工装及其校形方法，适用于钣金件校形精密加工。

背景技术

在现在新时代的背景下，随着我国经济发展由高速度转向高品质，很多产业也同步高品质发展。钣金件在生产生活中各行各业具有不可或缺的作用。

薄壁钣金件在航空航天、汽车等领域具有广泛的应用，如飞机蒙皮、壁板、发动机结构件、汽车外壳等。钛合金由于具有良好的耐热性、耐腐蚀性和比强度高的优点，应用越来越广泛，但是钛合金室温成形性差而且回弹严重，对于型面复杂、高精度要求的产品加大了成形加工难度。

针对高质量精度要求的产品，通过热校形，利用材料的高温应力松弛和蠕变，不断减小成形件内部应力，弹性应变不断向非弹性应变转变。对于腔体结构复杂多型面的钣金件，由于工装和产品高温下热膨胀系数不同，造成高温下工装上对应各型面相对尺寸与产品对应位置尺寸不一致，一方面影响校形后各型面相对位置精度；另一方面造成腔体结构变形。同时根据产品线性膨胀量推导式：ΔL＝α*(T1-T2)*L，可以看出该尺寸不一致的影响对于产品各型面间尺寸越大，影响越严重，影响产品精度。采用统一型面方式，避开多型面进行工装校形，同样影响多型面位置的型面精度。针对腔体结构复杂多型面钣金件，研究一种高效、高精度的热校形方法极具意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形工装及其校形方法，以解决腔体结构复杂多型面钣金件的高精度热校形的问题，适用于规模化生产。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形方法，具体包括以下步骤：

(1)待校形钣金产品a按型面装入校形下模中，产品背侧表面的各处小型面通过活动校形型面块集b进行型面校形，将由活动校形型面块集b按型面对应位置依次装入待校形钣金产品a内；

(2)然后将校形上模沿型面装配到待校形钣金产品a背侧型面；工装合模后置于热处理炉中进行热校形。

更进一步的，在校形上模装入后，以待校形钣金产品a与校形上模主型面尺寸相配为基准，活动校形型面块集b和校形上模配合位置各处型面表面粗糙度Ra1.6以内。

更进一步的，校形前，对工装各部分型面表面喷涂防护涂料。

一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形方法用到的校形工装，包括校形下模、校形上模和活动校形型面块集b，所述校形上模一面是平面，另一面是凹面，所述校形下模一面是平面，另一面是凸面，所述校形上模的凹面与校形下模的凸面相对设置，所述校形下模的凸面上设置有凹槽，用于放置待校形钣金产品a，所述活动校形型面块集b位于待校形钣金产品a与校形上模之间。

更进一步的，所述活动校形型面块集b包括校形型面块Ⅰ、校形型面块Ⅱ、校形型面块Ⅲ、校形型面块Ⅳ和校形型面块Ⅴ，所述校形型面块Ⅲ的四周设置有校形型面块Ⅰ、校形型面块Ⅱ、校形型面块Ⅳ和校形型面块Ⅴ，所述校形型面块Ⅰ、校形型面块Ⅱ、校形型面块Ⅳ和校形型面块Ⅴ结构相同。

与现有技术相比，本发明所述的一种腔体结构复杂多型面的钣金件热校形工装及其校形方法的有益效果是：