[发明专利]大角度反拉型材框拉弯成形工艺

说明书

技术领域

本发明创造属于金属加工领域，尤其是涉及对金属大角度反拉型材框进行弯曲的加工工艺。

背景技术

目前对型材框进行弯曲成形主要采用拉弯成形工艺，拉弯是在毛料弯曲的同时加以轴向拉力，改变毛料剖面内的应力分布情况，使之趋于均匀一致，以减少回弹和提高剖面尺寸精度。所采用的拉弯成形过程一般为：首先对型材两端施加一定的预拉力，使横剖面上的应力略超过屈服极限，然后通过夹钳的运动施加弯矩使之弯曲并贴膜，最后施加一定的补拉量。

型材框作为火箭体结构件与壁板、桁条共同构成型号产品的骨架，并在运载火箭中广泛应用。某型号运载火箭二级箱间段前端框由两个半圆框组合螺接而成，半圆框如图1a和图1b所示，半框零件1为大角度型材框，直径Φ4980mm，为反拉框。其在运载火箭中首次应用，与现有型号使用的型材框相比，最大的特点是此型材为大钝角型材，如图1b所示，半框1由一底边11和一斜边12一体组成，两边间夹角较大，为146.3度，而现有型材框两边间夹角一般为90度，对于型材框来说两边间夹角的角度越大，拉弯成形难度越大：拉弯成形时斜边12由于倾斜角度较大容易向上滑动，而底边11由于处于自由状态不受约束，弯曲时容易翘起，使成形后的零件1的底边11与检验平台22的间隙及斜边12与角度样板21的间隙较大(零件超差如图2所示)，影响成形后的零件平面度和角度，此零件成形后尺寸超差较严重甚至报废。因此需合理设计成形工艺，选择合适的成形工艺参数。

另外，由于零件拉弯后会有一定的回弹，回弹是型材拉弯成形后不可避免的现象，当回弹量超过允许容差后，就成为成形缺陷，影响零件的几何精度。回弹一直是影响、制约模具和产品质量的重要因素。因此，需合理设计模具结构，在模具设计时需将回弹量考虑出，以抵消零件成形后的回弹。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种工艺，使对大钝角型材框进行反拉弯曲成形的零件的平面度、角度、弧度尺寸等均能满足装配要求。

为解决上述问题，本发明提供的工艺进行了创新，采用两次拉弯、中间热处理的成形工艺，并相应改进了模具结构。

本工艺具体采用如下步骤：

步骤1、下料：

采用锯床锯切指定长度的毛料；

步骤2、预拉弯成形：

a)整理模具型面；

b)上料：根据毛料长度调整拉弯机两侧张紧液压缸滑架位置，将毛料装入拉弯机两侧钳口并夹紧；

c)预拉弯成形：在拉弯机控制系统界面输入预拉弯参数：预拉力为9.5t，预拉弯包角为65°，对毛料进行预拉弯成形为预拉弯零件；

d)卸料：将拉弯机两侧液压缸钳口打开，将预拉弯零件从两侧钳口中卸下；

步骤3、淬火：对预拉弯零件进行淬火，淬火温度500±3℃，保温时间30～35min，然后水冷；

步骤4、补拉弯成形：

a)涂油：在拉弯模具与预拉弯零件接触部位均涂机油润滑；

b)上料：根据预拉弯零件长度调整拉弯机两侧张紧液压缸滑架位置，将预拉弯零件装入拉弯机两侧钳口并夹紧；

c)补拉弯成形：在拉弯机控制系统界面输入补拉弯参数：补拉力为10t，补拉弯包角为81°，补拉量为45mm，对预拉弯零件进行补拉弯成形为补拉弯零件；

d)卸料：将拉弯机两侧液压缸钳口打开，将补拉弯零件从两侧钳口中卸下；

步骤5、修整、切割：

a)粗切余量：粗切补拉弯零件两端头余量，两端各留100mm余量；

b)修整：按样板型面对补拉弯零件的弧度、平度和角度进行手工修整；

c)精切余量：在零件两端头按样板切割线划线，按线精切零件两端头余量，获得最终所需零件。

进一步，步骤1所述锯床锯切的毛料长度为8750mm。

进一步，步骤2中b)所述拉弯机滑架位置参数为2850mm。

进一步，步骤4中b)所述拉弯机滑架位置参数为2850mm。

进一步，对于零件材质为2A12的要求淬火到修整完不超过1.5小时。

进一步，本工艺中的模具如图3a和图3b所示，整体大致呈半圆形，并且特点为：模具中间弧度相比两端头45°范围内的弧度略小。

本发明创造具有的优点和积极效果是：采用两次拉弯成形工艺并结合端头轮廓增大的模具设计，零件成形后尺寸精度得到显著提高，满足图纸技术要求；零件拉弯后回弹量很小，手工修整量很小，大大降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。

附图说明