【技术实现步骤摘要】
一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法及装置
本专利技术涉及板材成形
,尤其涉及一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法及装置。
技术介绍
随着科技实力的不断提高,我国的航天技术及实力在飞速发展,运载火箭正向大型化、整体化、轻量化发展。火箭燃料贮箱箱底是一种铝合金曲母线构件的典型代表,其工作环境温度低、承受载荷大且工作环境极为复杂。因其具有径厚比高、曲率大、深度深的特点,实现整体成形难度极大,目前我国现役火箭燃料贮箱箱底成形工艺采用瓜瓣拼焊的形式,通常一枚火箭有26个箱底,全箭约有260条焊缝,总长度接近1千米,焊接过程长且时间和人力耗费量巨大。并且由于焊缝区域易产生气孔、裂纹等缺陷,破坏了构件的整体性,同时为保证力学性能,焊缝区域更厚,增加了箱底的重量,这严重制约了航天事业的发展。旋压成形是一种实现铝合金曲母线构件成形的可行方案。但由于旋压前需要拉深预成形,构件尺寸受到压机台面大小及吨位大小的制约。同时,在不同道次旋压成形之间需要进行退火处理,需多次转移装配工件,工艺复杂,加工周期长。难以实现大型铝合金曲母线构件快速高效生产制造,且该工艺对于合金化程度高、塑性较差的铝合金,仅通过轨迹规划和调整机床加工参数无法解决成形时开裂的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种实施方便、成形效率高、产品整体性好和质量性能好的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,以及用于实现该铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法的装置。为解决上述技术问题,本专利技术提出的技 ...
【技术保护点】
1.一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1:将用于成形铝合金曲母线构件的凹模(1)装配至加工机床(2)上,所述凹模(1)的深度大于铝合金曲母线构件的高度,凹模(1)的内径大于铝合金曲母线构件的直径;/nS2:坯料(3)预冷:将用于成形铝合金曲母线构件的坯料(3)装配至凹模(1)上并预冷至-130℃以下;/nS3:加工:获取坯料(3)的温度,当温度低于-130℃时,加工机床(2)开始旋压成形加工,加工机床(2)的刀轮(21)旋压所述坯料(3),且旋压路径的母线与铝合金曲母线构件的母线一致,并与凹模(1)的内壁之间存在间隙;加工同时对刀轮(21)与坯料(3)接触处的加工区域进行局部制冷;/nS4:成形完成:成形完成,取出成形工件。/n
【技术特征摘要】
1.一种铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将用于成形铝合金曲母线构件的凹模(1)装配至加工机床(2)上,所述凹模(1)的深度大于铝合金曲母线构件的高度,凹模(1)的内径大于铝合金曲母线构件的直径;
S2:坯料(3)预冷:将用于成形铝合金曲母线构件的坯料(3)装配至凹模(1)上并预冷至-130℃以下;
S3:加工:获取坯料(3)的温度,当温度低于-130℃时,加工机床(2)开始旋压成形加工,加工机床(2)的刀轮(21)旋压所述坯料(3),且旋压路径的母线与铝合金曲母线构件的母线一致,并与凹模(1)的内壁之间存在间隙;加工同时对刀轮(21)与坯料(3)接触处的加工区域进行局部制冷;
S4:成形完成:成形完成,取出成形工件。
2.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:将凹模(1)装配至加工机床(2)上时,设定加工机床(2)的刀轮(21)的角度与凹模(1)的轴线呈45°角,并设置刀轮(21)的X向起始位置与凹模(1)的内侧壁间隙为2.5d,其中d为坯料(3)的厚度。
3.根据权利要求2所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:所述刀轮(21)的圆角半径为6mm~8mm。
4.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:所述加工机床(2)按预设的加工信息进行旋压成形加工,预设的加工信息包括0.25mm/r~1mm/r的进给比、次数为偶数的加工道次以及方向为正反向交替进刀的加工方向。
5.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:设置将所述坯料(3)与凹模(1)装配的压力为150dKN,其中d为坯料(3)的厚度。
6.根据权利要求1所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:坯料(3)的预冷以及对加工区域进行局部制冷均通过喷淋或喷射液氮实现。
7.根据权利要求6所述的铝合金曲母线构件超低温旋压成形方法,其特征在于:所述坯料(3)的预冷时间为10+(d-2)2min,其中d为坯料(3)的厚度。
8.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:易幼平,黄始全,张劲,黄珂,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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