一种航天用超大规格型材拉伸矫直设备及填充件制造技术

本申请公开了一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，用于具有凹槽和斜角矩形孔的型材中，包括可填充在凹槽中的垫块和可填充在斜角矩形孔中的芯棒，垫块的宽度大于芯棒的宽度，芯棒的宽度小于斜角矩形孔宽度的一半，芯棒在高度方向上的投影全部位于垫块的投影内部。本申请所提供的填充件，通过采用垫块和芯棒，使其与型材足够有效地匹配，改善型材在被钳板夹持时的截面受力状况，使型材在拉伸过程中受力更均匀，尽可能减少或消除淬火导致的弯曲、扭拧等外形缺陷，并使型材能获得更大的拉伸率选择范围以有效消除淬火残余应力和控制型材截面尺寸精度。本申请还公开了一种包括上述航天用超大规格型材拉伸矫直填充件的拉伸矫直设备。

【技术实现步骤摘要】
一种航天用超大规格型材拉伸矫直设备及填充件
本申请涉及拉伸矫直设备领域，特别是涉及一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件。此外，本申请还涉及一种包括上述航天用超大规格型材拉伸矫直填充件的拉伸矫直设备。
技术介绍
国防建设特殊用途用超大规格铝型材，定尺长度达8-10米，基于功能需要，其形位尺寸精度要求极高，要求上下弯每米不超过0.3mm，全长不超过3mm，扭拧度不超过2mm，侧向弯曲度要求全长不超过1.5mm，远大于GB/T14846《铝及铝合金挤压型材尺寸偏差》的超高精级要求。如图1所示，为产品规格EL4884的航天用超高精型材的截面形状，EL4884为具有大尺寸封闭型腔的厚壁型材，合金状态为6061T6。由于制品较长、外形尺寸大，淬火后制品变形较大，淬火残余应力大，需要对制品进行拉伸矫直，消除上下弯、侧弯、扭拧等变形缺陷及降低或消除淬火残余应力。但是，现有的拉伸矫直机通过拉伸头的上、下钳板直接夹持型材毛坯进行拉伸，拉伸时发生夹头断裂、打滑而致不能有效开展拉伸矫直操作，或致型材塌腔，或致型材弯曲、扭形等形位缺陷不能改善或消除，使产品不能满足技术标准的要求。对于超大规格型材，其所需垫块或芯棒往往截面尺寸大，重量大，人力搬运困难，装配稳定性差，导致装卸效率低，严重影响生产时间节拍，造成型材因得不到及时拉伸矫直而出现淬火残余应力不能得到有效消除，外形缺陷得不到有效矫正。因此，设计人员应尽可能使拉伸垫块或芯棒轻量化。对于具有凹槽的型材，型材内部具有斜角矩形孔，如前所述，不能采取上、下钳板直接夹持的方式进行拉伸矫直。一般的，在凹槽处放置与其尺寸完全或基本匹配的全尺寸垫块，在斜角矩形孔放入与其尺寸完全或基本匹配的全尺寸芯棒，以使型材毛坯件在钳板的夹持下，上横梁、下横梁能与垫块和芯棒有更大的贴合面，增大受力面积。垫块和芯棒的材料及其强度、垫块和芯棒的高度、宽度的选择十分关键。如果垫块或芯棒的强度过高，可能会导致垫块或芯棒与上横梁和下横梁的贴合面摩擦力过小致该贴合面打滑；强度过低，垫块或芯棒在上、下钳板的挟持下易产生变形。垫块或芯棒的厚度过大会导致型材毛坯件的左右侧梁受力不佳，过小会致钳板对凹槽垫块不能形成有交效夹持而导致上横梁、下横梁受力不佳，两者均会导致截面上的受力不均匀，从而影响拉伸矫直效果。具体的，本型材的凹槽，宽度、高度分别为394mm、60mm，垫块材料以铝合金为例，全尺寸匹配垫块的每米重量约为65Kg；型材的斜角矩形孔的宽、高分别为157mm、394mm，全尺寸匹配垫块的每米重量约为170Kg/m，很容易理解地,即使垫块或芯棒长度控制在400－500mm范围，该垫块或芯棒也不适合人工搬运或频繁搬运。如前所述，当使用龙门吊等机械装置吊运装配时，将会大幅度降低装配的稳定性、准确性和生产效率。综上所述，如何提升超大规格空心型材拉伸矫直后的直线度，以减小扭拧度、弯曲度等外形缺陷，并最大限度消除淬火残余应力，减少操作人员劳动强度，提高型材综合性能是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。申请内容本申请的目的是提供一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，该航天用超大规格型材拉伸矫直填充件通过采用尺寸严格控制的专用的垫块和芯棒，使其与型材足够有效地匹配，改善型材在被钳板夹持时的截面受力状况，使型材在拉伸过程中受力更均匀，尽可能减少或消除淬火导致的弯曲、扭拧等外形缺陷，并使型材能获得更大的拉伸率选择范围以有效消除淬火残余应力和控制型材截面尺寸精度。本申请的另一目的是提供一种包括上述航天用超大规格型材拉伸矫直填充件的拉伸矫直设备。为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，用于具有凹槽和斜角矩形孔的型材中，包括可填充在所述凹槽中的垫块和可填充在所述斜角矩形孔中的芯棒，所述垫块的宽度大于所述芯棒的宽度，所述芯棒的宽度小于所述斜角矩形孔宽度的一半，所述芯棒在高度方向上的投影全部位于所述垫块的投影内部。优选的，所述芯棒包括位于所述型材外部的大头段和可插入至所述斜角矩形孔内部的小头段，所述大头段上设有凸台以在所述大头段与所述小头段之间形成止口。优选的，所述小头段沿高度方向的两侧面为平面以供夹持受力，所述小头段的端部沿高度方向的两侧面均设有斜面。优选的，所述芯棒沿宽度方向的两侧面均设有沿其长度方向延伸的减重槽，所述芯棒的大头段上设有沿其宽度方向贯穿的减重孔。优选的，所述芯棒的小头段的高度比所述斜角矩形孔的高度小0.5-4mm。优选的，所述垫块的长度为300-500mm，所述芯棒的大头段长度为80-120mm，小头段长度为300-400mm。优选的，所述垫块为铝合金垫块，所述芯棒为铝合金芯棒。优选的，所述垫块的横截面呈矩形，所述垫块的高度比所述凹槽的高度小0.5-2.5mm，所述垫块的宽度比所述芯棒的宽度大至少20mm。本申请还提供一种拉伸矫直设备，包括上述任意一项所述的航天用超大规格型材拉伸矫直填充件。优选的，还包括用于夹紧所述型材的上钳板和下钳板，以及用于拉伸所述型材的前拉伸头和后拉伸头，并且，所述上钳板和所述下钳板位置相对的一侧均设有铣削加工而成的齿。本申请所提供的航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，用于具有凹槽和斜角矩形孔的型材中，包括可填充在所述凹槽中的垫块和可填充在所述斜角矩形孔中的芯棒，所述垫块的宽度大于所述芯棒的宽度，所述芯棒的宽度小于所述斜角矩形孔宽度的一半，所述芯棒在高度方向上的投影全部位于所述垫块的投影内部。该填充件，通过采用垫块和芯棒，使其与型材足够有效地匹配，改善型材在被钳板夹持时的截面受力状况，使型材在拉伸过程中受力更均匀，尽可能减少或消除淬火导致的弯曲、扭拧等外形缺陷，并使型材能获得更大的拉伸率选择范围以有效消除淬火残余应力和控制型材截面尺寸精度；同时，通过将垫块和芯棒进行了轻量化设计，以满足人工操作的便捷性，装卸操作的稳定性、准确性，确保有效维持批量化生产下拉伸矫直的时间节拍，实现拉伸矫直功能并达到矫直目的。本申请所提供的拉伸矫直设备设有上述航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，由于所述航天用超大规格型材拉伸矫直填充件具有上述技术效果，因此，设有该航天用超大规格型材拉伸矫直填充件的拉伸矫直设备也应当具有相应的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请所提供的航天用超大规格型材一种具体实施方式的横截面示意图；图2为本申请所提供的航天用超大规格型材夹持部分的截面示意图；图3为本申请所提供的航天用超大规格型材填充件的芯棒结构示意图；图4本申请所提供的航天用超大规格型材拉伸矫直设备一种具体实施方式的结构示意图；其中：型材1、上横梁11、下横梁12、侧纵梁13、凹槽14、斜角矩形孔15；垫块2；芯棒3、凸台31、止口32、减重槽33、减重孔34、斜面35；拉伸矫直设备4、前拉伸头41、后拉伸头42、上钳板43、下钳板44。具体实施方式本申请的核心是提供一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，该航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，能够使型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，用于具有凹槽(14)和斜角矩形孔(15)的型材(1)中，其特征在于，包括可填充在所述凹槽(14)中的垫块(2)和可填充在所述斜角矩形孔(15)中的芯棒(3)，所述垫块(2)的宽度大于所述芯棒(3)的宽度，所述芯棒(3)的宽度小于所述斜角矩形孔(15)宽度的一半，所述芯棒(3)在高度方向上的投影全部位于所述垫块(2)的投影内部。

【技术特征摘要】
1.一种航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，用于具有凹槽(14)和斜角矩形孔(15)的型材(1)中，其特征在于，包括可填充在所述凹槽(14)中的垫块(2)和可填充在所述斜角矩形孔(15)中的芯棒(3)，所述垫块(2)的宽度大于所述芯棒(3)的宽度，所述芯棒(3)的宽度小于所述斜角矩形孔(15)宽度的一半，所述芯棒(3)在高度方向上的投影全部位于所述垫块(2)的投影内部。2.根据权利要求1所述的航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，其特征在于，所述芯棒(3)包括位于所述型材(1)外部的大头段和可插入至所述斜角矩形孔(15)内部的小头段，所述大头段上设有凸台(31)以在所述大头段与所述小头段之间形成止口(32)。3.根据权利要求2所述的航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，其特征在于，所述小头段沿高度方向的两侧面为平面以供夹持受力，所述小头段的端部沿高度方向的两侧面均设有斜面(35)。4.根据权利要求2所述的航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，其特征在于，所述芯棒(3)沿宽度方向的两侧面均设有沿其长度方向延伸的减重槽(33)，所述芯棒(3)的大头段上设有沿其宽度方向贯穿的减重孔(34)。5.根据权利要求2所述的航天用超大规格型材拉伸矫直填充件，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖尚龙，王正安，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50