【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属成型，具体是涉及一种钛合金y型材电热拉弯成形方法及装置。
技术介绍
1、钛合金y型材弯曲构件在飞机上扮演着重要的承力密封角色，其成形质量直接关系到飞机的装配精度、使用寿命和密封性。为了实现对钛合金y型材的有效成形，电热拉弯技术成为主要手段之一。然而，由于钛合金y型材属于复杂截面钛合金型材，传统工艺方法难以完成其拉弯成形，面临着多方面的技术挑战。具体而言，存在以下难点：
2、1.形面精度：悬空翼板和回弹规律的复杂性导致了形面精度的挑战，可能出现悬空翼板的塌陷，无法包络零件尺寸，从而影响零件的功能和性能。
3、2.截面畸变：由于部分形面被模具约束，悬空翼板的常规方法无法有效约束，需要考虑柔性支撑等方法来解决截面畸变的问题。
4、3.叉角根部开裂倾向：在拉弯过程中，受侧向力的影响可能导致翼板根部发生裂纹，需要有效的控制方法来防止这种开裂现象。
5、4.温度均匀性差：由于形面与模具接触后温度变化不均匀，悬空翼板的温度较高，温度均匀性控制成为一个难题。
6、目前已有的技术主要集中在以下两个方面：
7、1.如图1，挤压态y型材拉弯专用导电夹头装置：采用夹块组合体完全包覆y型材，并通过限位结构阻止y型材的移动，以实现对挤压态y型材的有效约束。
8、2.如图2，用于挤压态y型材的拉弯模具：采用多片异型钢板和卷制内弧衬板，使模具能够包覆钛合金y型材内弧截面，解决了截面无法约束的问题。
9、然而，现有技术仍存在不足之处：
1
11、因此，迫切需要突破对复杂y型截面钛合金型材温度均匀性控制和电热拉弯成形截面畸变控制等关键技术的研发。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术主要针对以上问题，提出了一种钛合金y型材电热拉弯成形方法及装置，其目的是解决钛合金y型材电热拉弯过程中截面畸变和温度均匀性控制不足的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种钛合金y型材电热拉弯成形装置，包括：
5、上夹板和下夹板，其用于支撑y型材截面；
6、上串联板和下串联板；
7、多个上填充块和多个下填充块，多个上填充块通过所述上串联板连接为一体形成上包覆面，多个下填充块通过所述下串联板连接为一体形成下包覆面；
8、导电夹头，所述导电夹头用于夹持y型材且与电极一连接；以及
9、固定块，用于固定上串联板和下串联板并与电极二连接，所述固定块与y型材接触的表面为绝缘表面，且所述固定块与所述上串联板和下串联板之间为导电结构，以在通电后所述固定块可以将电能传导至上串联板和下串连板并使它们发热。
10、进一步地，所述上填充块与上夹板之间相对滑动设置；所述下填充块与下夹板之间相对滑动设置。
11、进一步地，所述固定块外表面和与y型材接触的部位作绝缘喷涂处理，与y型材彼此绝缘。
12、进一步地，所述上填充块上开设有容所述上串联板穿设的上串联口，使多个上填充块连接为一体，所述下填充块上开设有容所述下串联板穿设的下串联口，使多个下填充块连接为一体，且所述上串联板与所述上填充块之间、下串联板与下填充块之间相对滑动设置。
13、进一步地，所述上串联板与所述上填充块之间、下串联板与下填充块之间实施绝缘喷涂处理。
14、进一步地，所述上填充块和下填充块表面做绝缘喷涂处理。
15、为实现上述目的，本专利技术第二方面提供了一种使用所述的钛合金y型材电热拉弯成形装置进行成形的方法，该方法包括以下步骤：
16、在y型材电热拉弯成形装置中，设定上填充块、下填充块与上夹板、下夹板之间的滑动摩擦间隙及润滑条件以适应热膨胀并降低摩擦；
17、根据所需的y型材弯曲曲率特征设计上填充块和下填充块尺寸，并通过上串联板、下串联板将多个上填充块和下填充块连接为一体，形成相应支撑面；
18、对y型材进行安装，使其位于上夹板和下夹板之间，并由导电夹头固定；
19、通电加热，通过固定块导电结构向上串联板、下串联板传递电能，使上串联板、下串联板作为加热元件发热，通过热传导进而加热多个上填充块和下填充块、；
20、同时，直接对y型材通电加热，以保证其整体温度均匀性；
21、在加热状态下对y型材实施预拉伸至屈服状态；
22、维持轴向预拉伸状态，并对y型材进行拉弯成形操作，直至达到所需的型材形状；
23、在完成拉弯成形后，对y型材施加补拉伸变形并保持一定时间的温度以执行应力松弛；
24、成形结束后卸载型材，并使用三维扫描仪检测评价y型材电热拉弯成形精度。
25、进一步地，在拉弯成形过程中采用非接触式红外测温仪对上串联板、下串联板和y型材进行温度监控。
26、进一步地，对上串联板、下串联板进行加热，控制温度在500-700℃的范围内。
27、进一步地，对y型材通电加热，控制温度在700-800℃的范围内。
28、(三)有益效果
29、本专利技术提供的一种钛合金y型材电热拉弯成形方法及装置，通过采用具有导电结构的固定块和多个上、下填充块的设计，实现了对y型材电热拉弯过程中截面畸变和温度均匀性的全面控制。利用导电结构传导电能，使上串联板和下串联板作为加热元件发热，通过热传导加热多个填充块，从而均匀加热y型材。此方法中，通过预拉伸、拉弯成形、补拉伸和应力松弛等步骤，确保了y型材与模具的完全贴合，最终实现了高精度的y型材成形。相比现有技术，本专利技术的方法和装置在解决截面畸变和温度均匀性控制方面取得显著的技术进步，提高了成形精度和效率，且工装结构简单，成本低。
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1.一种钛合金Y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种钛合金Y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述上填充块与上夹板之间相对滑动设置；所述下填充块与下夹板之间相对滑动设置。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金Y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述固定块外表面和与Y型材接触的部位作绝缘喷涂处理，与Y型材彼此绝缘。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金Y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述上填充块上开设有容所述上串联板穿设的上串联口，使多个上填充块连接为一体，所述下填充块上开设有容所述下串联板穿设的下串联口，使多个下填充块连接为一体，且所述上串联板与所述上填充块之间、下串联板与下填充块之间相对滑动设置。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金Y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述上串联板与所述上填充块之间、下串联板与下填充块之间实施绝缘喷涂处理。
6.根据权利要求1所述的一种钛合金Y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述上填充块和下填充块表面做绝缘喷涂处理。
7.使用权利要求1-6
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在拉弯成形过程中采用非接触式红外测温仪对上串联板、下串联板和Y型材进行温度监控。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对上串联板、下串联板进行加热，控制温度在500-700℃的范围内。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对Y型材通电加热，控制温度在700-800℃的范围内。
...【技术特征摘要】
1.一种钛合金y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种钛合金y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述上填充块与上夹板之间相对滑动设置；所述下填充块与下夹板之间相对滑动设置。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述固定块外表面和与y型材接触的部位作绝缘喷涂处理，与y型材彼此绝缘。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金y型材电热拉弯成形装置，其特征在于，所述上填充块上开设有容所述上串联板穿设的上串联口，使多个上填充块连接为一体，所述下填充块上开设有容所述下串联板穿设的下串联口，使多个下填充块连接为一体，且所述上串联板与所述上填充块之间、下串联板与下填充块之间相对滑动设置。
5.根据权利要求1所述的一种钛...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾元松，曹凤超，刘宝胜，吴为，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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