网格壁板等温局部加载成形方法和模具技术

本发明专利技术提供了一种网格壁板等温局部加载成形方法和模具，涉及塑性成形技术领域，该网格壁板等温局部加载成形方法包括：将合金坯料加热至成形温度并保温；根据第一加载道次装配关系，将连续局部加载成形模具进行预组装；模具安装及调试；成形过程；成形后处理。成形模具包括压力头和成形模组件。该种网格壁板等温局部加载成形方法和模具，由于采用等温成形方式，该种方式减少了模具激冷、表面氧化和局部过热，使得工件的变形更加均匀，成形件具有更加均匀的微观组织与机械性能；成形载荷减小，设备吨位大大降低。设备吨位大大降低。设备吨位大大降低。

【技术实现步骤摘要】
网格壁板等温局部加载成形方法和模具


[0001]本专利技术涉及塑性成形
，尤其是涉及一种网格壁板等温局部加载成形方法和模具。

技术介绍

[0002]运载火箭燃料贮箱筒段所用壁板多为高强铝合金网格壁板，φ3350mm贮箱网格壁板，四块拼成一件筒段，其尺寸一般为3000
×
2000mm，网格多为矩形、三角形或放射状网格，其结构大型整体化、形状复杂化、壁厚薄壁化、形状高精度化、并且大尺寸和小尺寸极端相结合，是保证高可靠性和功能高效化的轻量化特征结构。与传统的装配和铆接构件相比，大型网格壁板减少了紧固连接和装配，避免了装配连接可能带来的结构损伤，能有效减轻装配重量，并大幅提高其可靠性；减少机械加工量和装配工作量，降低生产成本，缩短生产周期。
[0003]目前贮箱用网格壁板多采用化铣或机加的方式成形，其中化铣存在加工精度差、设计要求无法保证、环境污染严重等问题；采用机械加工技术进行网格壁板成形，存在材料利用率低、环境污染严重、造价高、破坏材料本身金属流线、致使零件变形等问题。
[0004]等温模锻的坯料具有更好的塑性，且材料利用率高，成形件具有较好的组织性能，但对于大型尺寸的网格壁板而言，所需设备吨位较大，对工作台面积要求较高，因此，如何解决网格壁板成形受模锻设备吨位限制的问题，实现小吨位模锻设备对宽幅网格壁板的成形成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种网格壁板等温局部加载成形方法，以解决现有技术中的网格壁板成形受模锻设备吨位限制，导致难以实现小吨位模锻设备对宽幅网格壁板成形的技术问题。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种网格壁板等温局部加载成形模具。
[0007]为了实现上述目的之一，本专利技术提供了一种网格壁板等温局部加载成形方法，包括以下步骤：
[0008]步骤S1：将合金坯料加热至成形温度并保温；
[0009]步骤S2：根据第一加载道次装配关系，将连续局部加载成形模具进行预组装；
[0010]步骤S3：模具安装及调试：将预安装好的等温局部加载模具安装至压力机的工作台面上，将加热组件电源接通，并设置模具预热温度，对模具进行加热；
[0011]步骤S4：成形过程：在连续局部加载模具上模下表面及下模模腔中注入润滑剂，将加热好的金属坯料放入下模中，压力机带动上凸模向下运动，实现不同加载道次的加载；
[0012]步骤S5：成形后处理：压力机上工作台面带动上凸模回程，将成形后大型筋板件由模具中取出。
[0013]根据一种可选实施方式，所述步骤S2中的连续局部加载是在成形过程中，通过丝
杠调节下模与下模座，使之发生相对滑动，实现工件不同位置的连续局部加载。
[0014]根据一种可选实施方式，下模与下模座下通过燕尾槽配合，下模通过丝杠传动沿燕尾槽在下模座中左右滑动，实现下模在不同加载道次中处于不同装配位置。
[0015]根据一种可选实施方式，所述步骤S4中的不同加载道次包括第一加载道次、第二加载道次、第三加载道次和第四加载道次。
[0016]根据一种可选实施方式，所述第一加载道次是压力机带动上凸膜向下运动，实现第一加载道次的加载；所述第二加载道次是第一加载道次加载完成后，压力机上工作台面带动上凸模回程，摇动下模座上丝杠，将下模调整至第二加载道次装配位置，压力机上工作台面带动上凸模向下加载，实现第二加载道次加载；所述第三加载道次是第二加载道次加载完成后，压力机上工作台面带动上凸模回程，摇动下模座上丝杠，将下模调整至第三加载道次装配位置，压力机上工作台面带动上凸模向下加载，实现第三加载道次加载；所述第四加载道次是第三加载道次加载完成后，压力机上工作台面带动上凸模回程，摇动下模座上丝杠，将下模调整至第四加载道次装配位置，压力机上工作台面带动上凸模向下加载，实现第四加载道次加载。
[0017]根据一种可选实施方式，所述成形方法可根据成形件结构设计不同下模模腔，实现不同结构的大型筋板类零件的连续局部加载成形；同时可根据结构及尺寸特征，进行加载道次、加载温度、坯料结构及模具参数设计。
[0018]根据一种可选实施方式，所述成形方法包括完成步骤S5，将成形的网格壁板取出后，重复步骤S1、步骤S4和步骤S5。
[0019]为了实现上述目的之二，本专利技术提供了一种网格壁板等温局部加载成形模具，包括用于与模锻设备的模锻轴连接的压力头和与模锻设备的工作台连接的成形模组件。
[0020]根据一种可选实施方式，所述压力头内设压力传感器，包括至少两个，非对称设置，且与所述模锻轴机械连接。
[0021]根据一种可选实施方式，所述成形模组件包括从下到上依次设置的基座、冷却层、加热层和成形模具层。
[0022]本专利技术提供的网格壁板等温局部加载成形方法和模具，具有以下技术效果：
[0023]该种网格壁板等温局部加载成形方法和模具，由于采用等温成形方式，该种方式减少了模具激冷、表面氧化和局部过热，使得：(1)工件的变形更加均匀，成形件具有更加均匀的微观组织与机械性能；(2)成形载荷减小，设备吨位大大降低；(3)成形件余量小、精度高、复杂程度高，可实现近净成形，有效节省原材料，减少机械加工，降低成本；(4)工艺参数(如温度、变形速度)可控性强，有利于组织性能控制。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。
[0025]图1是本专利技术一实施例网格壁板等温局部加载成形方法的流程图；
[0026]图2是图1中网格壁板等温局部加载成形方法使用的成形模具的结构示意图；
[0027]图3是图2中成形模具的成形模具层的结构示意图；
[0028]图4是图2中成形模具的加热层的结构示意图；
[0029]图5是图2中成形模具的冷却层的结构示意图。
[0030]其中，图1
‑
图5：
[0031]1、压力头；11、大压头；12、小压头；
[0032]2、成形模组件；21、基座；22、冷却层；23、加热层；24、成形模具层；3、板坯料。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0034]本专利技术一实施例提供了一种网格壁板等温局部加载成形方法以及网格壁板等温局部加载成形模具，其中网格壁板优选为高强铝合金网格壁板，更优选为2219高强铝合金网格壁板。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网格壁板等温局部加载成形方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将合金坯料加热至成形温度并保温；步骤S2：根据第一加载道次装配关系，将连续局部加载成形模具进行预组装；步骤S3：模具安装及调试：将预安装好的等温局部加载模具安装至压力机的工作台面上，将加热组件电源接通，并设置模具预热温度，对模具进行加热；步骤S4：成形过程：在连续局部加载模具上模下表面及下模模腔中注入润滑剂，将加热好的金属坯料放入下模中，压力机带动上凸模向下运动，实现不同加载道次的加载；步骤S5：成形后处理：压力机上工作台面带动上凸模回程，将成形后大型筋板件由模具中取出。2.根据权利要求1所述的网格壁板等温局部加载成形方法，其特征在于，所述步骤S2中的连续局部加载是在成形过程中，通过丝杠调节下模与下模座，使之发生相对滑动，实现工件不同位置的连续局部加载。3.根据权利要求2所述的网格壁板等温局部加载成形方法，其特征在于，下模与下模座下通过燕尾槽配合，下模通过丝杠传动沿燕尾槽在下模座中左右滑动，实现下模在不同加载道次中处于不同装配位置。4.根据权利要求1所述的网格壁板等温局部加载成形方法，其特征在于，所述步骤S4中的不同加载道次包括第一加载道次、第二加载道次、第三加载道次和第四加载道次。5.根据权利要求4所述的网格壁板等温局部加载成形方法，其特征在于，所述第一加载道次是压力机带动上凸膜向下运动，实现第一加载道次的加载；所述第二加载道次是第一加载道次加载完成后，压力机上工作台面带动上凸模回程，摇动下模座上丝杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：张应宏，王宏健，王志峰，韩鸿华，李新友，陈乃玉，丁军，李兴宝，刘炳申，张帅，
申请(专利权)人：北京九天行歌航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：