【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种曲面成型工装，具体涉及一种热冲压复杂曲面成型工装及方法。
技术介绍
1、在筒类、管类工件的加工制造过程中，常常会遇到工件上的复杂曲面成型问题。现有的复杂曲面成型方法通常采用机加工结合焊接工艺。
2、然而，现有复杂曲面成型方法由于焊后无法精加工的局限性，精度无法控制，不能满足设计和使用要求，且存在加工周期长、成本高等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有复杂曲面成型方法存在精度无法控制、加工周期长和成本高的技术问题，而提供一种热冲压复杂曲面成型工装及方法。
2、为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、一种热冲压复杂曲面成型工装，其特殊之处在于：
4、包括第一内芯胎具、第二内芯胎具、紧固件、连接定位组件和曲面冲压模具；
5、第一内芯胎具和第二内芯胎具沿待热冲压工件的轴向相对安装于待热冲压工件内，且第一内芯胎具和第二内芯胎具相互靠近的一端相抵接、外周面均与待热冲压工件的内周面相抵接；第一内芯胎具和第二内芯胎具的外周面相互靠近的一端分别设置有n个成型半凹槽，第一内芯胎具上的成型半凹槽和第二内芯胎具上对应的成型半凹槽组成与沿待热冲压复杂曲面相适配的成型凹槽；n≥1；
6、第一内芯胎具和第二内芯胎具上均设置有紧固孔，紧固件穿过第一内芯胎具和第二内芯胎具上的紧固孔，将第一内芯胎具和第二内芯胎具连为一体，紧固件的两端部与外部的地面固定架连接；
7、连接定位组件上设置有连接
8、曲面冲压模具上设置有与待热冲压复杂曲面相适配的成型凸台，且设置有与连接定位组件定位端相适配的定位孔；曲面冲压模具通过定位孔安装于连接定位组件的定位端上，用于在外部压力机的带动下沿待热冲压工件的径向移动，对待热冲压工件上的待热冲压区域进行热冲压。
9、进一步地，紧固件包括第一子件和第二子件；
10、第一子件和第二子件分别安装于第一内芯胎具和第二内芯胎具的紧固孔内，第一子件和第二子件的一端可拆卸连接，另一端分别与外部的地面固定机构连接。
11、进一步地，第一子件和第二子件的一端分别设置有螺纹孔和螺纹柱，并通过螺纹孔和螺纹柱相配合连接。
12、进一步地，第一内芯胎具和第二内芯胎具相互靠近一侧分别设置有相互配合的连接凸台和连接凹槽；
13、第一内芯胎具和第二内芯胎具相互靠近一侧通过连接凸台和连接凹槽配合抵接。
14、进一步地，第一内芯胎具和第二内芯胎具的端面沿圆周方向设置有四个紧固孔，紧固件的数量为四个；四个紧固件分别安装于第一内芯胎具和第二内芯胎具的四个紧固孔内。
15、进一步地，连接定位组件包括连接件和定位件；
16、连接件沿待热冲压工件的轴向安装于待热冲压工件内，其两端置于待热冲压工件之外，与外部的地面固定支架连接；
17、连接件上设置有与定位件相适配的连接孔；
18、定位件通过连接孔与连接件连接，其端部依次穿过第一贯穿孔和第二贯穿孔置于待热冲压工件的外侧；曲面冲压模具通过定位孔安装于定位件上。
19、进一步地，第一内芯胎具和第二内芯胎具均为具有预设壁厚的空心圆环。
20、同时，本专利技术还提供了一种热冲压复杂曲面成型方法，基于前述的一种热冲压复杂曲面成型工装，包括以下步骤：
21、步骤1、将第一内芯胎具和第二内芯胎具相对安装于待热冲压工件的内腔中，并使得第一内芯胎具和第二内芯胎具相互抵接、第一内芯胎具和第二内芯胎上的成型凹槽与待冲压工件上的待热冲压区域处于对应位置；
22、步骤2、将紧固件连接于紧固孔内，安装连接定位组件，并将连接定位组件的连接端和紧固件分别与外部的地面固定架连接；再将连接定位组件的定位端调整至待热冲压区域；
23、步骤3、将待热冲压工件加热至第一预设温度，并加压至预设压力值，形成奥氏体组织；
24、步骤4、将曲面冲压模具安装至连接定位组件的定位端，再通过外部的压力机带动曲面冲压模具沿待热冲压工件的径向移动，对待热冲压工件上待热冲压区域的外周面进行冲压，使得待热冲压工件上待热冲压区域的内周面与第一内芯胎具和第二内芯胎具的成型凹槽处抵接；
25、步骤5、将待热冲压工件进行冷却，并保压预设时间，直至冷却至第二预设温度，形成马氏体组织；最后冷却至室温，并降压至常压；完成复杂曲面的热冲压成型。
26、进一步地，步骤3中，第一预设温度为800～950℃；
27、步骤5中，第二预设温度为150～250℃；预设时间为6～12s。
28、进一步地，步骤3中，第一预设温度为900℃；
29、步骤5中，第二预设温度为200℃；预设时间为10s。
30、本专利技术的有益效果是：
31、1、本专利技术提供的一种成型工装，通过第一内芯胎具、第二内芯胎具相互配合，再通过紧固件连接，配合设置的曲面冲压模具，可以快速完成复杂曲面的热冲压成型；并且在曲面成型后便于去除工装，同时内芯胎具相互配合接触，解决了工件在热冲压过程中的变形问题。
32、2、本专利技术提供的一种成型工装，通过定位件保证复杂曲面成型的位置度。
33、3、本专利技术提供的一种成型工装，将紧固件分为两段，分别为紧固件-螺纹柱、紧固件-螺纹孔，通过螺纹连接紧固，便于快速连接、拆卸。
34、4、本专利技术提供的一种成型工装，设置的曲面冲压模具可根据目标曲面成型件调整，模具曲面轮廓精度由加工保证，该曲面轮廓和目标曲面成型件完全相贴合，可以根据不同的曲面进行对应设计，适用范围广。
35、5、本专利技术提供的一种成型方法，采用热冲压成型结合工装的工艺方法替代原有的机加结合焊接工艺，解决了焊后无法精加工的局限性问题，同时该工艺方法具有成型曲面一致性高，精度好，成型速度快，适用于批量化生产，制造成本低的优势。
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1.一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
6.根据权利要求1-5任一所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
7.一种热冲压复杂曲面成型方法，基于权利要求1-6任一所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种热冲压复杂曲面成型方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种热冲压复杂曲面成型方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种热冲压复杂曲面成型工装，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：赵曙，徐敏，伍龙，于文，孙红杰，王坚，王广涛，龙创平，何立春，刘文宏，姜林，
申请(专利权)人：陕西航天机电环境工程设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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