[发明专利]一种批量校形夹具及校形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种校形夹具，尤其是一种薄壁钛合金焊接组件批量校形夹具及校形方法，属于航天航空装置技术领域。

背景技术

钛合金是具有良好热塑性的材料，受热易变形，因此用此类材料制作的薄壁零件在焊接和热处理过程中易产生变形，尤其是形状较为复杂的薄壁零件，变形更为严重,为了使材料为钛合金零件符合设计要求，在焊接后必须进行校形，在进行热处理时必须使用校形夹具。

现有热校形夹具结构复杂，且通用性较差，通常，一个校形夹具校形一个钛合金薄壁焊接组件，该方式的校形方式增大了校形成本，降低产品的生产效率，另外，所采用的校形夹具和方法的校形效果以及校形效率远不能够满足要求，同时难以达到钛合金薄壁零件热校形的要求。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种生产效率高，制造成本低，校形效果好并且能够保证校形精度，充分利用校形夹具与校形整个装置的空间，降低能耗，缩短生产周期的薄壁钛合金焊接组件批量校形夹具和校形方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种批量校形夹具，包括用于装配待校形件的下模以及与下模匹配并用于装夹待校形件的上模，该下模上部端面设置有多个与校形形状匹配的第一型面，该上模的下部端面设置有第二型面，该第一型面与第二型面装配后形成校形腔并用于装配待校形件。

本发明采用一套夹具上设置多个用于校形的型面以实现更多薄壁钛合金焊接组件的校形。与传统工艺相比较，本设计充分利用夹具的夹持面面积，在有限的面积上尽可能多的用于校形中。本设计中，待校形件为薄壁钛合金焊接组件，由于钛合金本身的特性，在高温的环境下具有较好的可塑性，而在常规成形的过程中，冷却后的钛合金具有较好的弹性，因此，薄壁钛合金焊接组件往往会出现变形的情况。在校形中，采用与钛合金零件成形温度吻合，利用高温的环境，而在一定的温度情况下，空间的利用率越好不仅提高生产效率，同时节省能源的消耗，采用一定的放置方式从而实现成形腔体的整体空间的利用率。

进一步的，所述待校形件为薄壁钛合金焊接组件。

进一步的，该钛合金的材料为TC2-M。

进一步的，该夹具校形时环境温度为720℃-750℃。该温度也是薄壁钛合金焊接组件加工成形的环境温度，也是钛合金材料可塑性较好的状态。

进一步的，还包括可放置多个夹具的置放架，夹具放置在置放夹上时夹具之间具有一定的间隙，相互之间不存在叠压力。

本发明的一种批量校形夹具，所述下模上设置有用于定位待校形件的定位机构。该设计使待校形件的表面与下模的第一型面进行精准定位，有利于在校形过程中提高待校形件的校形精度。

进一步的，所述定位机构包括多个开设于下模上的定位孔，该定位孔上设置有定位销钉，上模上开设有对应的销孔。利用定位销钉能够有效定位待校形件的装配。

进一步的，该定位机构为2个。利用2个定位机构能够有效避免待校形件在装配完成后产生位移。

本发明的一种批量校形夹具，所述下模包括设置有第一型面的底板，该底板下方固定连接有多根用于加强承载力的加强筋。该方式的设置有效保证下模在校形过程中不会出现变形或者承载力不足影响校形精度的问题。

进一步的，所述加强筋为槽钢，该加强筋交错均布在底板的底部，并通过焊接固定在底板的底部。

本发明的一种批量校形夹具，所述上模包括多个单元板体，每个单元板体分别对应1个第一型面，并且，单元板体的底部端面设置有1个第二型面。该设计能够保证待校形件之间的相互独立，另外，在校形时，型面未完全使用完的情况下能够有效避免夹具装配间隙不同，例如装配有待校形件的间隙大于未装配有待校形件的间隙，从而充分保证校形后零件的精度。

本发明的一种批量校形夹具，所述单元板体上设置有至少一个用于上模前后位置定位的挡板，该挡板设置于单元板体的侧部端面，并以下模侧部端面为基准进行定位配合。该方式能够有效的保证上模的安装，并且，确保装模时的定位精度，使形成的校形腔体更加精准。

进一步的，所述挡板上开设有贯穿板体的通孔，单元板体侧部端面开设有螺纹孔，通过螺栓贯穿通孔并螺纹孔配合将挡板固定连接在单元板体的侧部端面上。该方式能够有效调整挡板的位置。

本发明的一种批量校形夹具，所述单元板体上还设置有便于提拿以及装配的提拿机构。该设置方式有利于上模的安装去拆卸，便于取拿。