[发明专利]一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法

权利要求书

1.一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、结构设计，根据最终结构的承载条件和技术要求，基于封闭截面管坯设计出合理的多层空心结构及其分解结构；

步骤二、工艺设计，根据所设计的多层空心结构及其分解结构，确定外层蒙皮和内部夹层芯管预制坯坯料和相应的成形工艺、以及外层蒙皮与芯管组装连接工艺，蒙皮坯料(1)采用板坯或较大直径的圆截面管坯，芯管坯料(2)采用较小直径的圆截面管坯；

步骤三、预制坯制备，将蒙皮坯料(1)和芯管坯料(2)成形至所需要的蒙皮预制坯(3)和芯管预制坯(4)；

步骤四、组装，将成形好的蒙皮预制坯(3)和芯管预制坯(4)按照步骤一的多层空心结构及分解结构的设计，组装成相应的组装结构(5)；

步骤五、连接，通过连接方法将获得的组装结构中的蒙皮预制坯(3)和芯管预制坯(4)相互连接成一个整体连接件(7)，得到所需要的多层空心结构(10)。

2.根据权利要求1所述一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法，其特征在于：它还包括二次整形步骤，对于外形和内部结构复杂的多层空心结构(10)，将得到的组装结构(5)先放入整体预成形模具中，在外部刚性模具和/或内部压力的共同作用下使组装结构发生变形，最终得到二次整形件蒙皮(6-1)和二次整形件芯管(6-2)，然后进行步骤五操作。

3.根据权利要求2所述一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法，其特征在于：蒙皮坯料(1)和芯管坯料(2)采用室温下强度高、塑性变形能力差和回弹大的材料时，难以在室温下获得高精度的蒙皮预制坯(3)、芯管预制坯(4)以及二次整形件(6)，将材料加热后再进行相应成形步骤。

4.根据权利要求2所述一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法，其特征在于：对于材料二次整形和连接过程具有互相重叠的工艺参数，在成形时，在二次整形结束后保持模具闭合的情况下调整温度和压力至连接所需条件，从而使二次整形件(6)在上约束模具(8)和下约束模具(9)内继续进行整体连接过程，最终成形出多层空心结构(10)。

5.根据权利要求2所述一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法，其特征在于：当预制坯的制备或组装结构(5)的二次整形是在加热条件下进行时，或者原始坯料表面即存在氧化层不利于后续的连接步骤时，采用机械加工、抛光或超声波清洗方法先对材料外表面进行处理，然后，再对处理后的组装结构(5)或二次整形件(6)进行整体连接。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述一种利用封闭截面管坯制造多层空心结构的方法，其特征在于：步骤五中对于铝合金材料，在蒙皮预制坯(3)和芯管预制坯(4)的接触面上涂覆钎焊剂进行钎焊连接，或采用激光焊接的方法对蒙皮预制坯(3)和芯管预制坯(4)进行局部连接。