專利名稱：復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時效成形裝置，特別是針對復(fù)雜單，雙曲率帶筋壁板的成形裝置， 屬于航空制造工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
蠕變時效成形(ere印age-forming, CAF)，國內(nèi)一般稱為時效應(yīng)力松弛成形，主要是利用部分金屬材料(如高強鋁合金)在高溫發(fā)生蠕變/應(yīng)力松弛和在一定溫度可時效強化的特點，將熱處理與成形工藝合二為一，以實現(xiàn)構(gòu)件成形成性一體化制造。首先對工件施加初始載荷使其發(fā)生一定形狀的彈性變形，然后保持這個變形并將其放置于恒溫爐中時效一段時間(對于高強鋁合金一般為M-48小時)，使其發(fā)生蠕變從而使部分彈性變形轉(zhuǎn)化為塑性變形，同時使構(gòu)件在熱處理條件下發(fā)生時效析出強化，而達到壁板類構(gòu)件形性協(xié)同制造的目的。蠕變時效成形技術(shù)是為適應(yīng)航空航天用壁板類構(gòu)件向大型化、整體化、復(fù)雜化發(fā)展而建立的一種構(gòu)件成形新技術(shù)，如空客A330/340飛機機翼整體壁板的蠕變時效成形，該類壁板往往具有復(fù)雜雙曲率、變厚度及加筋等特征。已有的時效成形裝置如專利號為200810017M4. 3的一種純彎曲時效成形模具， 專利號為200820(^8651. 1的彎曲時效成型模具，申請?zhí)枮?00910244631. 7的基于熱壓罐的蠕變時效成型柔性工裝等結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且僅能實現(xiàn)單曲率成形，難以實現(xiàn)構(gòu)件的復(fù)雜雙曲率帶筋壁板成形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠方便易行實現(xiàn)復(fù)雜加筋壁板的可復(fù)雜單，雙曲率蠕變時效成形的裝置，以解決目前的成形裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以適應(yīng)普通實驗設(shè)備(如需要熱壓罐等專用設(shè)備)以及現(xiàn)有裝置大都采用上下合?；騿蝹?cè)貼模的方式難以保證壁板與模具精確貼合以及實現(xiàn)復(fù)雜單、雙曲率時效成形的問題。本發(fā)明要解決的上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的該裝置主要由上下支架，壓板，導(dǎo)向板，壓桿，支桿，雙頭螺柱，六角螺母，平墊圈，六角螺栓，下連接板組成。 上下支架采用方管制造，六角螺母，平墊圈，六角螺栓為標準件。壓板與下連接板為方塊狀， 采用304號不銹鋼為材料，線切割加工制造。導(dǎo)向板為圓柱形狀，上底面有一用于導(dǎo)向和定位的方塊體，下底面開螺紋孔，采用304號不銹鋼為材料。壓桿為圓柱形狀，上端面為球狀， 下部攻有螺紋與導(dǎo)向板的螺紋孔配合，采用304號不銹鋼為材料。支桿為圓柱形狀，上端為球面下端為圓臺，過渡部分攻螺紋以便用螺母與下方管緊固，采用304號不銹鋼為材料。雙頭螺柱為圓柱形狀，上下端攻有螺紋，采用304號不銹鋼為材料。在形狀，構(gòu)造以及原理上，本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置與最接近的現(xiàn)有技術(shù)的共有的必要技術(shù)特征是采用支撐壁板的兩端，靠近中間位置進行加載，功能是實現(xiàn)壁板的彎曲變形。在形狀，構(gòu)造以及原理上，本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置與最接近的現(xiàn)有技術(shù)的不同的技術(shù)特征是采用螺栓加載并緊固保持，并通過壓板和導(dǎo)向板，經(jīng)四根對稱布置并且可調(diào)位置的端面為球狀的壓桿施加到壁板上，下面也采用四根位置可調(diào)， 對稱布置的支桿支撐。這樣實現(xiàn)了該裝置能解決目前其他已有裝置不能實現(xiàn)復(fù)雜帶筋壁板單，雙曲率成形技術(shù)問題的目的。本發(fā)明裝置的有益效果是本發(fā)明裝置為解決實現(xiàn)復(fù)雜單，雙曲率時效成形以及改善壁板受力狀況的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)發(fā)案與現(xiàn)有的其他成形裝置相比有以下優(yōu)點和改進第一，由于本發(fā)明復(fù)雜雙曲率時效成型裝置的技術(shù)方案中設(shè)計采用螺栓加載和緊固保持，這樣能夠簡單并可靠施加載荷使壁板變形，并且使整個裝置緊湊，使裝置在進行時效實驗時不易受到實際加熱設(shè)施尺寸的局限。第二，與傳統(tǒng)上下合?；騿蝹?cè)貼模方式得到壁板初始變形不同的是，采用上下面對稱多點位置可調(diào)柔性加載與支撐實現(xiàn)壁板彎曲加載變形，配合不同的初始載荷，這樣可以方便的獲得各種不同初始變形曲率的壁板，并且?guī)Ы畎宓膹?fù)雜單、雙曲率的變形都可以實現(xiàn)；同時避免了現(xiàn)有其他成形裝置采用上下合?；騿蝹?cè)貼模的方式難以保證壁板與模具精確貼合的難題。


附圖給出本發(fā)明復(fù)雜雙曲率時效成形裝置的結(jié)構(gòu)示意1 是本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置的前視結(jié)構(gòu)2 是本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置的左視結(jié)構(gòu)3 是本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置的導(dǎo)向板和壓桿結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置為實現(xiàn)解決實現(xiàn)復(fù)雜單， 雙曲率壁板成形的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案的優(yōu)化方式做進一步說明靜態(tài)結(jié)構(gòu)(請參考附圖)本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置主要由上下支架 5，12，壓板6，導(dǎo)向板7，壓桿8，支桿9，雙頭螺柱1，六角螺母3，平墊圈4，六角螺栓2，下連接板11組成。下面通過具體使用方法，詳細闡述本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置的動態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系在使用中，首先在試樣壁板9處放置不同形狀，厚度的壁板，然后旋轉(zhuǎn)四個對稱布置的六角螺母3，經(jīng)通過六角螺栓2連接在上支架5上的壓板6和導(dǎo)向板7，通過安裝在導(dǎo)向板上的壓桿8施加載荷到壁板9上，由于下方有四根可調(diào)對稱布置安放在下支架12上的四根支桿10，從而使壁板得到一定曲率的變形，并且調(diào)整壓桿8與支桿10的位置，以及六角螺母3的不同緊固程度，可以得到壁板9的多種不同的初始曲率形狀，壁板9的受力狀態(tài)較之已有裝置的剪應(yīng)力及彎矩沿著其長度方向發(fā)生變化也得到較大改善，并且形狀由六角螺母保持固定，簡便可靠。這樣就實現(xiàn)本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置解決壁板多種單、 雙曲率成形和改善壁板成形受力的目的。
權(quán)利要求
1.一種用于實現(xiàn)復(fù)雜單，雙曲率時效成形裝置，其特征在于采用螺母加載緊固的上下多點對稱彎曲變形結(jié)構(gòu)，包括支桿(10)，壓桿(8)，導(dǎo)向板(7)，壓板(6)，上支架(5)，雙頭螺柱(1)，六角螺母(3)。六角螺栓O)，其中支桿(10)用螺母緊固在下方管上，位置可調(diào)； 壓桿(8)通過螺紋安裝在導(dǎo)向板(7)上；導(dǎo)向板(7)通過導(dǎo)向塊與壓板(6)上的導(dǎo)向槽相接觸；壓板(6)通過六角螺栓⑴與上支架(5)相連；上支架(5)通過開孔與雙頭螺柱⑴ 并與六角螺母(3)相連。
2.如權(quán)力1要求所述的復(fù)雜單，雙曲率時效成形裝置，其特征在于采用基于螺紋的方式加載并保持載荷。
3.如權(quán)力1要求所述的復(fù)雜單，雙曲率時效成形裝置，其特征在于采用位置可調(diào)的上下多點支撐加載彎曲變形。
4.如權(quán)力1要求所述的復(fù)雜單，雙曲率時效成形裝置，其特征在于上加載點安放在導(dǎo)向板⑵內(nèi)，并且上下加載點間的相對位置度確定。
5.如權(quán)力1要求所述的復(fù)雜單，雙曲率時效成形裝置，其特征在于上下模座之間通過多桿相連，上下模座的各部分之間用框板連接。
全文摘要
本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置采用可調(diào)上下對稱多點彎曲變形的思路設(shè)計能夠方便易行實現(xiàn)帶筋壁板的復(fù)雜單、雙曲率蠕變時效成形。本發(fā)明復(fù)雜雙曲率蠕變時效成形裝置主要由上下支架5，12，壓板6，導(dǎo)向板7，壓桿8，支桿9，雙頭螺柱1，六角螺母3，平墊圈4，六角螺栓2，下連接板11組成，在試樣壁板9處放置不同形狀，厚度的壁板，然后旋轉(zhuǎn)四個對稱布置的六角螺母3，經(jīng)過壓板6和導(dǎo)向板7，通過安裝在導(dǎo)向板上的壓桿8施加載荷到壁板9上，由于下方有四根可調(diào)對稱布置的四根支桿10，從而使壁板得到變形，并且調(diào)整壓桿8與支桿9的位置，以及六角螺母的不同緊固程度，可以得到壁板9的多種不同的初始曲率形狀。本發(fā)明采用加載和支撐位置可調(diào)的設(shè)計，適用于復(fù)雜加筋壁板的單、雙曲率彎曲變形。較以往裝置具有結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作方便并適應(yīng)多種加熱設(shè)備的優(yōu)點。
文檔編號B21D37/10GK102218472SQ201010574220
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者李毅波, 李炎光, 湛利華, 譚斯格, 黃寧, 黃明輝 申請人:中南大學(xué)