一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法。本發(fā)明方法通過在變厚度特征的薄壁構(gòu)件上安裝輔助墊料，將加工構(gòu)件變?yōu)榈群穸龋龠M行壓彎成形。所述墊料主要起傳遞力和保持變形體精確幾何構(gòu)形的作用，實現(xiàn)構(gòu)件的精確彎曲成形。本發(fā)明方法改變了傳統(tǒng)的重污染化學(xué)削的制造方法，促進了航空綠色節(jié)能制造的先進技術(shù)應(yīng)用，有較大的應(yīng)用價值。
【專利說明】一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空制造技術(shù)，具體涉及用于飛機上變厚度薄壁構(gòu)件的成形方法，尤其涉及一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在航空制造技術(shù)中，用于變厚度薄壁構(gòu)件(薄板鋁合金)的成形，是由兩部分構(gòu)成。一部分安裝在飛機的折彎機上，保證構(gòu)件下表面為圓弧且光滑；另一部分安裝在變厚度薄壁構(gòu)件上表面上，保證構(gòu)件上表面受力均勻。變厚度薄壁構(gòu)件是飛機一種重要的結(jié)構(gòu)件，是由整塊板坯經(jīng)過切削加工、成形等工序制成，對內(nèi)表面存在變厚度區(qū)域，又稱變厚度薄壁構(gòu)件，具有重量輕、表面光滑、結(jié)構(gòu)強度高、剛性好、氣動外形等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于航空結(jié)構(gòu)件。但由于變厚度薄壁構(gòu)件存在形狀不規(guī)則、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，其制造工藝比較復(fù)雜。目前采用的成形工藝主要有壓彎成形、滾彎成形、拉彎成形、噴丸成形、爆炸成形、時效蠕變成形等。隨著航空制造技術(shù)的發(fā)展，綠色制造正在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)制造方法，以避免有害健康以及對環(huán)境的污染。為此，用數(shù)控高速銑削制造方式來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學(xué)銑削是航空行業(yè)的主要趨勢，從而導(dǎo)致了變厚度薄壁構(gòu)件在成形制造時加工模式發(fā)生了根本變化。即由傳統(tǒng)的“滾彎成形一化銑”改進為“數(shù)控加工一壓彎成形”，改變了傳統(tǒng)的重污染化學(xué)削的制造方法。
[0003]目前采用的成形工藝主要有壓彎成形、滾彎成形、拉彎成形、噴丸成形、爆炸成形、時效蠕變成形等。壓彎成形具有工藝簡潔、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點，主要用來成形等曲率、變曲率的二維曲面，廣泛應(yīng)用于薄壁構(gòu)件。對表面存在變厚度區(qū)域的薄壁構(gòu)件進行壓彎成形，在制造柔性、生產(chǎn)成本上都是具有優(yōu)勢的綠色工藝方法，但也對成形制造中精確成形技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。而對于具有變曲率變厚度特征的薄壁構(gòu)件板坯，壓彎成形時需要借助墊料輔助方法，將被加工坯料變?yōu)榈群穸龋瑢崿F(xiàn)構(gòu)件的精確彎曲成形，在成形過程中，墊料主要起傳遞力和保持變形體精確幾何構(gòu)形的作用。墊料尺寸規(guī)格等參數(shù)對壓彎成形件的尺寸精度有著重要的影響。因此，墊料輔助壓彎加工過程是多結(jié)構(gòu)體耦合的復(fù)雜成形過程，其成形的質(zhì)量與眾多因素相關(guān)。在現(xiàn)有技術(shù)中，對等厚度的蒙皮壓彎成形具有成熟的理論和工程經(jīng)驗。然而對具有變厚度特征蒙皮的墊料輔助壓彎成形，由于變厚度的問題帶來了成形過程中力和變形的不均勻性和突變性，因此，給成形制造的質(zhì)量控制帶來了技術(shù)上的障礙，這是亟待需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于研究設(shè)計均勻性好、質(zhì)量穩(wěn)定的變厚度薄壁構(gòu)件的成形方法。
[0005]本發(fā)明提供了一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法。
[0006]本發(fā)明方法通過在變厚度特征的薄壁構(gòu)件上安裝輔助墊料，將加工構(gòu)件變?yōu)榈群穸?，再進行壓彎成形。所述墊料主要起傳遞力和保持變形體精確幾何構(gòu)形的作用，實現(xiàn)構(gòu)件的精確彎曲成形。
[0007]本發(fā)明方法包括下列步驟:
(一)、編制具有變厚度特征薄壁構(gòu)件的數(shù)控折彎程序；
(二 )、采用數(shù)控銑切的方式將薄壁構(gòu)件坯料及輔助墊料加工至具有變厚度特征的平板狀態(tài)；
(三)、將輔助墊料安放在具有變厚度特征的薄壁構(gòu)件坯料上并固定；
(四)、將壓彎成形的模具安裝在數(shù)控折彎機上；
(五)、將安裝了輔助墊料的具有變厚度特征的薄壁構(gòu)件坯料放入折彎機，按照數(shù)控折彎程序進行折彎成形；
(六)、完成成形后從數(shù)控折彎機內(nèi)取出安裝了輔助墊料的薄壁構(gòu)件坯料；
(七)、將薄壁構(gòu)件上的輔助墊料拆下，就制得變厚度薄壁構(gòu)件。
[0008]本發(fā)明所述變厚度薄壁構(gòu)件坯料由薄板鋁合金制成。
[0009]本發(fā)明方法所述的輔助墊料選自尼龍板、橡膠板或PVC板，優(yōu)選尼龍板。
[0010]根據(jù)薄壁構(gòu)件以及其具有變厚度的特點，需要在實施折彎成形時將不同厚度填平。作為填充的輔助墊料要求能與薄壁構(gòu)件相互咬合，達到填平的作用。
[0011]本發(fā)明方法的優(yōu)點是:本發(fā)明通過對變厚度薄壁構(gòu)件的平板坯料進行成形，對于具有變曲率變厚度特征的蒙皮板坯，通過壓彎成形時借助墊料輔助方法，將被加工坯料變?yōu)榈群穸龋瑢崿F(xiàn)構(gòu)件的精確彎曲成形。改變了傳統(tǒng)的重污染化學(xué)削的制造方法，促進了航空綠色節(jié)能制造的先進技術(shù)應(yīng)用，有較大的應(yīng)用價值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法的實施示意圖。
[0013]圖中:
001數(shù)控折彎機機體；
002數(shù)控折彎機定位裝置；
003成型模具；
004輔助墊料；
005薄壁構(gòu)件坯料。

【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0015]實施例1
(一)、編制具有變厚度特征薄壁構(gòu)件的數(shù)控折彎程序；
此處所說的“程序”是指:使用數(shù)控折彎機進行工件成形時所輸入到設(shè)備中的命令。此“程序”是在數(shù)控折彎機的控制系統(tǒng)中自動編制的。
[0016](二)、采用數(shù)控銑切的方式將薄壁構(gòu)件坯料(由薄板鋁合金制成)及輔助墊料尼龍板(市售，Ensinger公司，尼龍板Tecast TM, DIN-Addreviat1n:PA6G)加工至具有變厚度特征的平板狀態(tài)；輔助墊料的變厚度特征是要求能與薄壁構(gòu)件相互咬合，達到填平的作用。
[0017](三)、將輔助墊料安放在具有變厚度特征的薄壁構(gòu)件坯料上并固定；
(四)、將壓彎成形的模具安裝在數(shù)控折彎機上(數(shù)控折彎機:PSH-170/4050)； (五)、將安裝了輔助墊料的具有變厚度特征的薄壁構(gòu)件坯料放入折彎機，按照數(shù)控折彎程序進行折彎成形(數(shù)控折彎機:PSH-170/4050)；
(六)、完成成形后從數(shù)控折彎機內(nèi)取出安裝了輔助墊料的薄壁構(gòu)件坯料；
(七)、將薄壁構(gòu)件上的輔助墊料拆下，就制成變厚度薄壁構(gòu)件。
【權(quán)利要求】
1.一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法，其特征在于， 該方法包括下列步驟: (一)、編制具有變厚度特征薄壁構(gòu)件的數(shù)控折彎程序； (二 )、采用數(shù)控銑切的方式將薄壁構(gòu)件坯料及輔助墊料加工至具有變厚度特征的平板狀態(tài)； (三)、將輔助墊料安放在具有變厚度特征的薄壁構(gòu)件坯料上并固定； (四)、將壓彎成形的模具安裝在數(shù)控折彎機上； (五)、將安裝了輔助墊料的具有變厚度特征的薄壁構(gòu)件坯料放入折彎機，按照數(shù)控折彎程序進行折彎成形； (六)、完成成形后從數(shù)控折彎機內(nèi)取出安裝了輔助墊料的薄壁構(gòu)件坯料； (七)、將薄壁構(gòu)件上的輔助墊料拆下，就制得變厚度薄壁構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法，其特征在于，能與薄壁構(gòu)件相互咬合，達到填平的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法，其特征在于，所述的輔助墊料選自尼龍板、橡膠板或PVC板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法，其特征在于，所述的輔助墊料為尼龍板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變厚度薄壁構(gòu)件的墊料輔助壓彎成形方法，其特征在于，所述變厚度薄壁構(gòu)件坯料由薄板鋁合金制成。
【文檔編號】B21D11/22GK104138946SQ201410295807
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】宋波, 李振翔, 黃慧, 李超, 陳智超, 李妙卿 申請人:中國商用飛機有限責(zé)任公司, 上海飛機制造有限公司