飛機下緣條零件熱處理變形控制方法和控制夾具的制作方法
【專利摘要】一種飛機下緣條零件熱處理變形控制方法及控制夾具，已知零件的理論外形，控制夾具含有夾具本體、定位塊、筋定位板和壓板、頂板，定位塊具有與零件翼板外形相吻合的上表面，筋定位板具有和立筋外形吻合的側(cè)壁，壓板具有與翼板曲率相吻合的壓腳，將變形控制夾具和零件一起進行熱處理后再將零件與變形控制夾具分離即可。
【專利說明】飛機下緣條零件熱處理變形控制方法和控制夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飛機零件制造中的熱處理技術(shù)，具體是一種飛機下緣條零件熱處理變 形控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在飛機制造中，有很多的長緣條機加件，這些零件的毛料狀態(tài)大多為Ti-6A1_4V 鍛件，結(jié)構(gòu)單薄，大多為一個大曲面上有一個立筋，需進行三次數(shù)控加工，數(shù)控粗銑，半精 銑，精銑理論外型面和立筋面。在每次數(shù)控加工后都要進行去應(yīng)力退火。隨著飛機技術(shù)的不 斷發(fā)展，在一些大飛機中，這些長緣條零件更長，最長的有3米，形狀復(fù)雜，曲率大且壁薄， 這樣立筋處更易變形。
[0003] 在鈦合金下緣條機加件的機械加工生產(chǎn)中會產(chǎn)生極大的內(nèi)應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力在以 后會造成零件嚴重變形或者在零件裝機服役中導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂。零件產(chǎn)生變形，造成校 正工作量大，難度大，工時長；有時變形極大，會造成零件超差或開裂而報廢，這不僅造成巨 大經(jīng)濟損失并且影響生產(chǎn)進度。因此，在機加過程中需要進行多次的去應(yīng)力退火將零件存 在的內(nèi)應(yīng)力消除。
[0004] 去應(yīng)力退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，保溫一定時間后逐漸緩慢冷卻的工藝方 法。存在內(nèi)應(yīng)力的機加件在去應(yīng)力退火熱處理過程中內(nèi)應(yīng)力釋放會產(chǎn)生變形。熱處理是一 個從加熱到冷卻發(fā)生體積和組織變化的過程，產(chǎn)生熱應(yīng)力和組織應(yīng)力不可避免，零件因此 產(chǎn)生的變形也是不可避免，而且零件越大，形狀越復(fù)雜，其變形也就越大越嚴重，較大的變 形使機械加工校正非常困難，甚至造成零件報廢。
[0005] 最近幾年，隨著飛機技術(shù)的發(fā)展，熱處理變形工裝應(yīng)運而生。熱處理變形控制工裝 與一般的機床夾具工裝不同，其沒有強大的切削力，但是在熱處理過程中，工裝也會發(fā)生變 形。對于結(jié)構(gòu)形狀簡單，體積小，精度面要求少的零件，熱處理變形可以很好控制。但是對 于形狀復(fù)雜不規(guī)則，體積大的長緣條零件，特別是要控制多個精度面的變形時，實在經(jīng)驗很 缺乏。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種針對飛機下緣條零件熱處理變形控制方法和控制夾具。
[0007] -種飛機下緣條零件熱處理變形控制方法，所述零件由薄壁狀曲面翼板和位于翼 板中心的立筋組成，已知零件的理論外形，其特征在于包括一個變形控制夾具，該夾具含有 夾具本體、定位塊、筋定位板和壓板、頂板，定位塊固定在夾具本體上，定位塊具有與零件翼 板外形相吻合的上表面，筋定位板具有和立筋外形吻合的側(cè)壁，壓板具有與翼板曲率相吻 合的壓腳，熱處理前將零件的翼板置于定位塊的上表面，將筋定位板的側(cè)壁貼合在立筋上， 筋定位板的兩端通過連接件固定在夾具本體上，筋定位板與立筋通過夾緊件固定，用壓板 的壓腳將翼板的兩側(cè)壓緊在定位塊上，壓板通過連接件固定在夾具本體上，頂板的前端可 以抵壓在筋定位板上，頂板同樣通過連接件固定在夾具本體上，將變形控制夾具和零件一 起進行熱處理后再將零件與變形控制夾具分離即可。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：1)通過夾具的壓板和定位塊能夠很好控制下緣條的薄壁狀 曲面翼板的熱處理變形；2)通過夾具的筋定位板能夠很好控制下緣條的立筋熱處理變形； 3)夾具結(jié)構(gòu)合理，制造使用方便；4)夾具根據(jù)零件的理論外形精加工制造，還具有對零件 的校形動能。
[0009] 以下結(jié)合實施例附圖對本申請作進一步詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是飛機下緣條零件示意
[0011] 圖2是飛機下緣條零件熱處理變形控制夾具結(jié)構(gòu)示意
[0012] 圖3、圖4是飛機下緣條零件熱處理控制變形裝夾狀態(tài)的局部示意
[0013] 圖中編號說明：1零件、2翼板、3立筋、4工藝耳片、5連接件6夾具本體、7定位塊、 8壓板、9筋定位板、10夾緊件、11頂板

【具體實施方式】
[0014] 參見附圖，飛機下緣條零件1由薄壁狀曲面翼板2和位于翼板中心的立筋3組成， 該零件長約三米，壁厚和筋厚不到四mm，并且產(chǎn)品共六個面，五個面都是精度面，即熱處理 后必須控制變形的面，在零件的兩端都留有裝夾用的工藝耳片4。已知零件的理論外形。變 形控制夾具含有夾具本體6、定位塊7、筋定位板9和壓板8、頂板11，定位塊7固定在夾具 本體1上，定位塊7具有與零件翼板2下表面外形相吻合的上表面，筋定位板9具有和零件 立筋3外形吻合的側(cè)壁，壓板8具有與翼板曲率相吻合的壓腳，熱處理前將零件1裝夾在夾 具上，零件兩端的工藝耳片4通過連接件和定位銷固定在夾具本體6上，翼板2的下表面置 于定位塊7的上表面，將立筋3與筋定位板9的側(cè)壁貼合，筋定位板9的兩端通過連接件5 固定在夾具本體6上，筋定位板9與立筋通過夾緊件10固定，實施中最好每隔230mm設(shè)一 個夾緊件10,可以更好的控制立筋3的變形；用壓板8的壓腳將翼板2的兩側(cè)壓緊在定位 塊7上，壓板8通過連接件5固定在夾具本體1上，實施中最好每隔300mm設(shè)一個壓緊點， 以便更好的控制變形；頂板11的前端可以抵壓在筋定位板9上，對筋定位板起輔助定位作 用，頂板11同樣通過連接件5固定在夾具本體上，將變形控制夾具和零件一起進行熱處理 后再將零件與變形控制夾具分離即可有效控制熱處理過程中的零件變形。
【權(quán)利要求】
1. 一種飛機下緣條零件熱處理變形控制方法，所述零件由薄壁狀曲面翼板和位于翼板 中心的立筋組成，已知零件的理論外形，其特征在于包括一個變形控制夾具，該夾具含有夾 具本體、定位塊、筋定位板和壓板、頂板，定位塊固定在夾具本體上，定位塊具有與零件翼板 外形相吻合的上表面，筋定位板具有和立筋外形吻合的側(cè)壁，壓板具有與翼板曲率相吻合 的壓腳，熱處理前將零件的翼板置于定位塊的上表面，將筋定位板的側(cè)壁貼合在立筋上，筋 定位板的兩端通過連接件固定在夾具本體上，筋定位板與立筋通過夾緊件固定，用壓板的 壓腳將翼板的兩側(cè)壓緊在定位塊上，壓板通過連接件固定在夾具本體上，頂板的前端可以 抵壓在筋定位板上，頂板同樣通過連接件固定在夾具本體上，將變形控制夾具和零件一起 進行熱處理后再將零件與變形控制夾具分離即可。
2. -種飛機下緣條零件熱處理變形控制夾具，該夾具含有夾具本體、定位塊、筋定位板 和壓板，定位塊固定在夾具本體上，定位塊具有與零件翼板外形相吻合的上表面，筋定位板 具有和立筋外形吻合的側(cè)壁，壓板具有與翼板曲率相吻合的壓腳，筋定位板的兩端通過連 接件固定在夾具本體上，壓板通過連接件固定在夾具本體上，頂板的前端可以抵壓在筋定 位板上，頂板同樣通過連接件固定在夾具本體上。
【文檔編號】C21D9/00GK104109747SQ201410298624
【公開日】2014年10月22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】史利利, 史春玲, 王浩軍, 趙剛, 王世會, 郝興勇 申請人:中航飛機股份有限公司西安飛機分公司