[发明专利]一种大尺寸钛合金蒙皮零件辐射加热成形工装及加工方法

摘要

一种大尺寸钛合金蒙皮零件辐射加热成形工装，由加热设备、拉伸设备、模具及坯料和温度控制系统组成；模具放置在拉伸设备的中央工作台上，坯料由拉伸设备的夹钳夹住，加热设备悬挂在模具正上方，对于形状简单的坯料，进行拉伸—包覆—拉伸，然后根据坯料形状调整加热设备位置及形状以贴近坯料，开通电源，依靠温度控制系统测量、控制坯料温度，直至坯料达到预定温度实现蠕变成形；对于形状复杂的坯料，则预先调整加热设备位置及形状进行加热，然后边加热边对坯料进行拉伸—包覆—拉伸，加热设备的形状会随着坯料的形状改变，保证在拉形过程中一直贴近坯料；其加工方法有八大步骤。本发明加热过程非常迅速，坯料温度也很均匀，显著提高了加热效率。

主权项

一种大尺寸钛合金蒙皮零件辐射加热成形工装，其特征在于：它由加热设备、拉伸设备、模具及坯料和温度控制系统四个部分组成；将模具放置在拉伸设备的中央工作台上，所用坯料由拉伸设备的夹钳夹住，加热设备悬挂在模具正上方，对于形状简单的坯料，对其进行拉伸—包覆—拉伸，然后根据坯料形状调整加热设备位置及形状以贴近坯料，开通电源，依靠温度控制系统测量、控制坯料温度，直至坯料达到预定温度实现蠕变成形；对于形状复杂的坯料，则预先调整加热设备位置及形状进行加热，然后一边加热一边对坯料进行拉伸—包覆—拉伸，加热设备的形状会随着坯料的形状改变，以保证在拉形过程中一直贴近坯料；所述加热设备，包括支撑台、加热单元、控制系统；复数个加热单元装配在支撑台上，控制系统安装在加热单元的底端，每个加热单元由石英灯管、石英灯套筒以及一对调形单元组成，每个调形单元包括电机、联轴器、丝杠、深沟球轴承、钉杆和支撑板，石英灯管及石英灯套筒安装在两个钉杆末端上，控制系统控制电机转动，通过联轴器带动丝杠转动，实现钉杆上下移动，从而实现石英灯管的上下移动以及倾斜角度的调整；在调整石英灯管倾斜角度时，石英灯套筒与石英灯管之间像拉伸缸一样伸缩；根据蒙皮的面积，确定所用加热单元的数量，然后装配到支撑台上；控制系统由电机驱动器和控制电路组成，以实现石英灯管位置的自动控制；所述拉伸设备，分为拉形机和拉弯机；所述模具及坯料，成形所用的坯料是钛合金蒙皮零件，坯料两端在拉形机夹钳夹紧下，在被中央工作台顶升的拉形的模具顶力作用下，使坯料与拉形的模具贴合；所述温度控制系统，包括：热电偶测量坯料温度，根据温度反馈信号，采用PLC单片机闭环控制电源电流，进而控制坯料温度，在整个成型周期内温度控制系统是自动可编程控制的。