[发明专利]一种非金属薄壁件矫形工装及矫形方法

说明书

本发明公开了一种非金属薄壁件矫形工装及矫形方法，属于机械加工领域。所述非金属薄壁件矫形工装包括包括底座、内芯、外筒，所述底座上开有内芯槽和外筒槽，所述内芯安装于内芯槽中，所述外筒安装于外筒槽中，使得所述内芯和外筒可拆卸地固定于底座上，所述外筒套于内芯外周，所述外筒的内壁和内芯的外壁之间形成矫形空间。本发明针对非金属薄壁件变形的技术问题，通过内芯和外筒之间的矫形空间，能够使非金属薄壁件在受热情况下自动进行矫形，提供的工装结构简单，易于制造，操作方便；提供的矫形方法在保证材料完好的情况实现充分矫形。

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别涉及一种非金属薄壁件的矫形工装及矫形方法。

背景技术

薄壁件(壁厚在10mm以下)由于其壁厚小，刚性差，在最后加工完成后往往仍存在一定程度的变形，使得其满足不了图样精度。故需要对其进行矫形以满足零件精度要求。

现有技术中，一般有零件冷矫和热矫工艺技术手段，即在零件加热或不加热时，对金属零件变形最大处进行反变形塑性砸击或矫压，根据变形特点和工件状态，也可采用反变性加热的方式进行矫形的方法，如对粗切齿状态发生弯曲变形的齿条零件，但这种工艺适用于零件各部还有余量的情况，不适用于在最后加工后，具有精度要求的零件发生变形的情况。对薄壁零件(壁厚在10mm以下)在全部机加工后，发生严重的本体变形，几乎没有任何工艺挽救措施。一旦最终即使装配也不能满足设备需要，就只能报废重制。

非金属薄壁件较同样壁厚的金属件刚性更差，在机械加工中，在切削力和夹紧力共同作用下，其零件本体在加工中更容易发生零件变形。基于非金属材料的物理特性，其不适合采用前述矫形方法，而适合采用热定形的矫形方式，但现有技术中尚没有公开针对非金属材料弧形薄壁零件在最后加工后，发生变形的热定形矫形工装及工艺方法。

鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本领域亟待解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术中缺少针对非金属薄壁件热定形矫形工装及工艺方法的技术问题，本发明提供了一种非金属薄壁件矫形工装，包括：

底座、内芯、外筒，所述内芯和外筒均可拆卸地固定于底座上，所述外筒套于内芯外周，所述外筒的内壁和内芯的外壁之间形成矫形空间。

所述矫形空间根据非金属薄壁件的目标形状进行设计，目的是将非金属薄壁件放入矫形空间进行加热矫形，使得非金属薄壁件实体在矫形空间内自动回延填充，伸缩弯曲，契合矫形空间，从而达到其目标形状，完成矫形。

进一步可选地，所述底座上开有内芯槽和外筒槽，所述内芯安装于内芯槽中，所述外筒安装于外筒槽中。通过在底座上开槽，并将内芯和外筒安装在其中，能有效固定内芯和外筒，从而形成固定的矫形空间，同时在拆装操作上也十分方便。

可选地，所述内芯和外筒均为圆筒，所述内芯槽和外筒槽为同心环形槽。

所述内芯和外筒的形状依据非金属薄壁件的形状进行设计，目的是形成匹配非金属薄壁件目标形状的矫形空间。所述内芯槽和外筒槽用于固定内芯和外筒，因此在结构上需要与内芯和外筒的安装部分相契合。当对圆弧形薄壁件进行矫形时，优选内芯和外筒为圆筒，内芯槽和外筒槽为同心环形槽。当非金属薄壁件为其他形状的薄壁件时，所述内芯和外筒的形状以及内芯槽和外筒槽结构也相应地进行调整，例如当非金属薄壁件为椭圆弧段薄壁件时，所述内芯和外筒可设计成椭圆筒，所述内芯槽和外筒槽可设计成椭圆环形槽。

可选地，所述底座上分布有测温孔，所述测温孔贯穿底座，所述测温孔设置于所述内芯槽和外筒槽之间。

测温孔的作用是，当所述非金属薄壁件进行加热矫形时，可以采用红外测温仪通过所述测温孔测得所述非金属薄壁件近底座端的温度。以此作为判断所述非金属薄壁件温度的一个参考依据。

可选地，所述外筒、内芯、底座的材料均为碳钢材料。