一种2224铝合金型材矫直装置及使用该矫直装置的型材加工工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种2224铝合金型材矫直装置及使用该矫直装置的型材加工工艺，该装置包括拉伸机和整形工装，拉伸机上安装有n个模具台，模具台的下面安装有升降装置；整形工装与模具台可拆卸连接；整形工装包括支撑结构，支撑结构上安装有辊轮；辊轮，根据待矫直型材的结构选择，且辊轮能够沿支撑结构上下移动。使用该矫直装置矫直后的2224Z型材整体和Z型肋板部位平直度符合标准要求且矫直效率高，矫直效果好，做到一次矫直达到生产标准要求，无需二次甚至多次矫直，提高铝型材的成品率。提高铝型材的成品率。提高铝型材的成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种2224铝合金型材矫直装置及使用该矫直装置的型材加工工艺


[0001]本专利技术涉及铝合金型材制造
，具体涉及一种2224铝合金型材矫直装置及使用该矫直装置的型材加工工艺。

技术介绍

[0002]2224铝合金属于Al
‑
Cu
‑
Mg热处理强化铝合金，具有较高的比强度、良好的高温和低温机械性能以及焊接性能。2224铝合金在航空航天领域有着广泛的应用背景，通常被用作新一代大飞机机构的首选结构部件。
[0003]随着汽车行业、航空航天行业中，对轻质和高机械性能材料的需求越来越大，铝合金的高强度质量比、耐腐蚀性强和低成本优点使其在上述行业中的应用越来越多；尽管复合材料的使用，使铝合金在飞机结构中得使用有所减少，但高强度铝合金仍然是重要得飞机材料。
[0004]2224是2XXX系列中最重要的铝合金之一，2224铝合金通过熔铸、反向挤压而得到Z字型型材，该2224Z型材具有强度高、质量比低的优点，广泛用于商用和军用飞机机身和重要结构部件。目前，大飞机使用的2224Z型材的制造工艺包括挤压成型、固溶淬火、人工时效等。在该制造工艺中，2224Z型材的塑性变形很难控制，容易产生不稳定、弯曲、开裂等现象；且2224Z型材在挤出过程、淬火过程及其他热处理过程中，会发生一定程度的弯曲或者扭转，因此为了使Z型材形状流线美观，符合产品规定，通常需要用矫直机进行矫直。
[0005]矫直工作中，采用拉伸机拉伸，并使用矫直辊轮矫直；其中，拉伸过程主要包括：首先，测得2224铝合金的力学性能(包括但不限于抗拉强度、屈服强度、断后伸长率)，根据抗拉强度和屈服强度设定拉伸力，其次，拉伸机可以根据铝型材长度，通过激光测距仪半自动移动到合适的位置；然后，通过拉伸机两端夹紧，拉伸机两侧根据输入的屈服强度会在两侧输出一个拉伸力，最后，通过模具台整体的升降和左右移动带动矫直辊轮给型材一个力，同时根据不同位置的曲率半径的变化，对矫直辊轮的高度进行微调，拉伸机两侧都配备了2组激光测量装置用于提升矫直辊轮的上升精度。针对不同Z型材的曲率半径的变化，分别控制8组矫直工装的高度，实现铝型材矫直；矫直过程中，矫直辊轮会给一个向上的力，使2224Z型材反向弯曲变形，以降低型材的变形量，充分保持其良好的延展性能，在矫直过程中主要存在以下问题：一是，由于顶辊的和型材的尺寸配套精度不足，即导致在矫直过程中，当矫直辊轮的上升高度直接影响变形，矫直辊的上升高度太低，变形程度满足不了要求，反言之，矫直辊轮的上升高度过大，又会使型材反向弯曲，导致矫直效果很差；二是矫直辊轮不能分别运动，因为不同位置需要的变形量是不同的，曲率半径是变化的，可能需要多次矫直才能使钢板变得平直；目前，一般依靠操作人员的经验和感觉整体控制矫直辊轮的升降距离，这样无法精准、高效确定矫直辊轮的上升高度，经常需要多次矫直才能达到产品的标准规定，降低生产效率和提高成本；在实际生产的矫直工序中，对铝型材夹持端变形变成为废料，多次矫直会降低成品率。
[0006]申请人为西安坤园航空科技有限公司，申请号为CN202011150623.9，主题名称为一种铝型材矫直机及使用该矫直机的铝型材加工工艺的专利文件中公开了以下内容：铝型材矫直机包括机架和设置在机架上的矫直装置，矫直装置包括矫直模柱、支撑机构和传动机构；同时提供了铝型材加工工艺，铝型材矫直机和加工工艺均具有提高铝型材成品率的效果。
[0007]申请人为马鞍山钢铁股份有限公司，申请号为CN202111607468.3，主题名称为一种型钢的矫直工艺及矫直结构的申请文件中，其型钢采用轧机机组轧制，轧制后的轧件通过九辊矫直机进行矫直，矫直效率高，矫直效果好，同时，利用该重新配辊的九辊矫直机可以对不同规格轧件批量矫直，满足生产的需要。不足之处：该专利技术使用大量辊轮，装配复杂、维修难度大、矫直精度不足、生产效率低，无法满足大工业生产。
[0008]可见，提供一种能够一次性达到矫直目的、且装置结构简单的矫直装置及加工工艺对2224铝合金型材生产来说具有重要意义。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种2224铝合金型材矫直装置及使用该矫直装置的型材加工工艺，使用该矫直装置矫直后的2224Z型材整体和Z型肋板部位平直度符合标准要求且矫直效率高，矫直效果好，做到一次矫直达到生产标准要求，无需二次甚至多次矫直，提高铝型材的成品率。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种2224铝合金型材矫直装置，包括拉伸机和整形工装；
[0012]所述拉伸机上安装有n个模具台，n为大于等于1的正整数；
[0013]所述模具台的下面安装有升降装置；
[0014]所述整形工装与模具台可拆卸连接；
[0015]所述整形工装包括支撑结构，支撑结构上安装有辊轮；
[0016]所述辊轮，根据待矫直型材的结构选择，
[0017]且辊轮能够沿支撑结构上下移动；
[0018]使用时，调整升降装置对模具台的高度粗调，然后调整辊轮高度，使辊轮能够持续的对位于其上面的型材产生垂直作用力，与拉伸机产生的水平力共同对型材作用，减少水平方向的裂纹和橘皮，达到一次性完成矫直的目的。
[0019]优选的，所述拉伸机为2000吨拉伸机。
[0020]优选的，当矫直Z型材时，所述辊轮为圆台形，圆台辊轮内孔直径50.5mm，底圆直径228.8mm，顶圆直径258mm，高度98.5mm。
[0021]优选的，在模具台的顶面设有安装孔，安装孔沿模具台的长度方向设置；可以根据需求，在模具台上安装不同数量的整形工装；或者根据需求，将整形工装固定在模具台不同的位置处。
[0022]优选的，所述支撑结构包括底板，在底板上相对设有两个立板；在底板上设有螺栓孔，螺栓孔位于两个立板的外侧；当整形工装安装到模具台上时，通过螺栓对螺栓孔和安装孔连接，实现整形工装与模具台的固定连接；根据型材待整形的位置，可对整形工装的位置进行调整。
[0023]优选的，在两个所述立板之间固定有水平设置的横板A，横板A位于底板的上方；所述横板A的中心处螺接有螺杆，螺杆的外部套接有横板B，横板B与螺杆螺接且横板B位于横板A的上方；
[0024]所述横板B的上面固定有两个支架A，两个支架A分布在螺杆的相对侧且分别靠近两个立板的内侧；所述辊轮固定在支架A的上面；
[0025]两个所述支架A上均设有滑块，在立板上设有滑槽，滑块置于滑槽内；
[0026]螺杆靠近底板的一端为六方丝杠端头，使用扳手转动螺杆时，驱动横板B沿竖直方向上下运动，从而带动支架A及辊轮沿竖直方向运动，实现对辊轮的位置微调，从而辊轮能够与位于其上方的型材贴合精度更高，提高矫直精度。
[0027]优选的，所述拉伸机上设有一组夹钳，夹钳位于拉伸机的两侧，模具台位于夹钳之间。
[0028]优选的，在拉伸机的两侧还装有激光测距仪，可以测量型材的长度，进而得知其曲率半径的大致变化(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2224铝合金型材矫直装置，其特征在于，包括拉伸机和整形工装；所述拉伸机上安装有n个模具台，n为大于等于1的正整数；所述模具台的下面安装有升降装置；所述整形工装与模具台可拆卸连接；所述整形工装包括支撑结构，支撑结构上安装有辊轮；所述辊轮，根据待矫直型材的结构选择，且辊轮能够沿支撑结构上下移动。2.如权利要求1所述的2224铝合金型材矫直装置，其特征在于，所述拉伸机为2000吨拉伸机。3.如权利要求1所述的2224铝合金型材矫直装置，其特征在于，当矫直Z型材时，所述辊轮为圆台形，该辊轮内孔直径50.5mm，底圆直径228.8mm，顶圆直径258mm，高度98.5mm。4.如权利要求1所述的2224铝合金型材矫直装置，其特征在于，在模具台的顶面设有安装孔，安装孔沿模具台的长度方向设置。5.如权利要求4所述的2224铝合金型材矫直装置，其特征在于，所述支撑结构包括底板，在底板上相对设有两个立板；在底板上设有螺栓孔，螺栓孔位于两个立板的外侧；当整形工装安装到模具台上时，通过螺栓对螺栓孔和安装孔连接。6.如权利要求5所述的2224铝合金型材矫直装置，其特征在于，在两个所述立板之间固定有水平设置的横板A，横板A位于底板的上方；所述横板A的中心处接有螺杆，螺杆的外部套接有横板B，横板B与螺杆螺接且横板B位于横板A的上方；所述辊轮固定在支架A的上面；所述横板B的上面固定有两个支架A，两个支架A分布在螺杆的相对侧且分别靠近两个立板的内侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹善鹏，唐和壮，赵忠超，王兴瑞，孙有政，周况，庞广鑫，侯星驰，
申请(专利权)人：山东南山铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：