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      一種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法和檢測(cè)樣板的制作方法

      文檔序號(hào):6200439閱讀:218來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:一種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法和檢測(cè)樣板的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,是關(guān)于飛機(jī)機(jī)翼壁板噴丸加工后表面質(zhì)量檢測(cè)的一種方法。
      背景技術(shù)
      大型機(jī)翼壁板整體噴丸成形是一種新型壁板制造技術(shù),是利用高速金屬?gòu)椡枳矒舻奖诎灞砻嫘纬蓧嚎s應(yīng)力層,從而使壁板逐步達(dá)到外形曲率要求的一種特殊成形方法,由于其諸多優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)正在被大力發(fā)展。帶筋壁板的噴丸成形主要是對(duì)壁板腹板及立筋區(qū)域的噴丸,并經(jīng)過(guò)大量的噴丸成形試驗(yàn)確定其具體噴丸工藝方法及噴丸參數(shù),主要包括大直徑彈丸噴丸成形、超聲波校形、噴丸強(qiáng)化等主要方法。機(jī)翼壁板最終的實(shí)際外形及表面質(zhì)量是壁板合格交付的重要質(zhì)量考核指標(biāo)之一。目前,機(jī)翼壁板外形可通過(guò)專用構(gòu)架樣板進(jìn)行檢測(cè),但表面狀態(tài)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)只涉及噴丸介質(zhì)彈丸壓痕的直徑,沒(méi)有表面粗糙程度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此,導(dǎo)致機(jī)翼壁板表面質(zhì)量好壞的評(píng)定是以人為目測(cè)判斷為主要檢測(cè)手段,不同的檢驗(yàn)人員的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法統(tǒng)一,對(duì)機(jī)翼壁板檢驗(yàn)及交付造成很大的困擾。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種直觀的、實(shí)用的、便捷的機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法及檢測(cè)樣板。一種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法,根據(jù)機(jī)翼壁板噴丸工藝參數(shù)制作相同材質(zhì)的機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)樣板,其特征在于:I)根據(jù)機(jī)翼壁板結(jié)構(gòu),取機(jī)翼壁板腹板厚度的上限制作一個(gè)平板結(jié)構(gòu)樣板,取機(jī)翼壁板立筋的厚度上限制作一個(gè)立筋結(jié)構(gòu)樣板;2)分析機(jī)翼壁板噴丸工藝方法及參數(shù),按照不同噴丸工藝方法及參數(shù)組合形成多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合;3)將上述步驟I)所述的平板結(jié)構(gòu)樣板和立筋結(jié)構(gòu)樣板劃分為相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)樣板區(qū),每個(gè)樣板區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合;4)分別采用上述步驟2)中所述標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合分別噴丸加工平板結(jié)構(gòu)樣板和立筋結(jié)構(gòu)樣板中對(duì)應(yīng)的樣板區(qū)形成檢測(cè)樣板;5)按照機(jī)翼壁板噴丸加工后的驗(yàn)收技術(shù)條件檢測(cè)由上述步驟4)加工形成的檢測(cè)樣板;6)采用上述步驟5)驗(yàn)收合格的檢驗(yàn)樣板檢測(cè)機(jī)翼壁板噴丸加工后的表面質(zhì)量。—種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)樣板,其特征在于所述的檢測(cè)樣板包含一個(gè)平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和一個(gè)立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板,在平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板上分別設(shè)有不同的檢測(cè)樣板區(qū),該檢測(cè)樣板區(qū)是由不同的噴丸參數(shù)組合進(jìn)行噴丸加工形成,該噴丸參數(shù)組合對(duì)應(yīng)于對(duì)機(jī)翼壁板實(shí)施噴丸的工藝參數(shù)。
      本發(fā)明的有益效果在于I)確定了機(jī)翼壁板噴丸后表面質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),給壁板驗(yàn)收人員明確了壁板噴丸后的表面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),減少表面質(zhì)量檢測(cè)的人為主觀因素,可客觀評(píng)價(jià)機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量的符合性;2)提供了壁板噴丸檢驗(yàn)樣板的制作方法。


      圖1是平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板圖2是立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板圖中編號(hào)說(shuō)明:1平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板、2平板樣板區(qū)、3立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板、4立筋樣板區(qū)、5樣板銘牌
      具體實(shí)施例方式參見(jiàn)附圖,實(shí)施例是以某型飛機(jī)的外翼壁板的噴丸檢測(cè)為例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,檢測(cè)樣板具體設(shè)計(jì)制造過(guò)程如下:該飛機(jī)的外翼壁板材料為7150-T7751鋁合金,因此,檢測(cè)樣板也使用上述材料設(shè)計(jì)制造以能夠最佳模擬壁板表面質(zhì)量。第一步是分析壁板整體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)檢測(cè)樣板的結(jié)構(gòu)形式;對(duì)該外翼壁板進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,該壁板有以下幾種結(jié)構(gòu)狀態(tài):①薄厚相間,厚度突變結(jié)構(gòu)通厚度緩慢變化,雙向變厚度結(jié)構(gòu);③“丄”形立筋結(jié)構(gòu)通“工”字形立筋結(jié)構(gòu);⑤口框結(jié)構(gòu)等。對(duì)比分析以上五種結(jié)構(gòu),可以將其分為兩大類:一是以①②⑤為代表的腹板平面結(jié)構(gòu);二是以③④結(jié)構(gòu)為代表的表面立筋結(jié)構(gòu)。以上兩種特征結(jié)構(gòu)基本能夠代表壁板的所有外形結(jié)構(gòu),則檢測(cè)樣板的基本結(jié)構(gòu)以以上兩種特征結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),忽略壁板外形曲率及變厚度的影響,最終得出檢測(cè)樣板的兩種基本結(jié)構(gòu):平板結(jié)構(gòu)、“工”字形立筋結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)如圖所示。平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板I的厚度尺寸以壁板腹板厚度最大尺寸為原型,立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板3以壁板立筋真實(shí)尺寸為原型,對(duì)照區(qū)域面積尺寸均為自定義,選擇合適范圍。值得強(qiáng)調(diào)的是所述的平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板的厚度最好取機(jī)翼壁板腹板厚度的最大值,所述的立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板的厚度最好取機(jī)翼壁板立筋厚度的最大值。第二步是分析機(jī)翼壁板噴丸工藝方法及參數(shù),按照不同噴丸工藝方法及參數(shù)組合形成多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合;壁板由于其結(jié)構(gòu)、尺寸、外形曲率的不同,其噴丸工藝方法及參數(shù)也會(huì)有很大差異,壁板的噴丸工藝通常都要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)篩選和疲勞試驗(yàn)等工作確定一套適合該壁板的噴丸工藝參數(shù)。例如實(shí)施例外翼壁板噴丸加工工藝方法共有三種,包括噴丸成形、超聲波校形、噴丸強(qiáng)化。在壁板成形過(guò)程中腹板的不同區(qū)域又表現(xiàn)為不同的工藝方法組合,主要有噴丸成形+噴丸強(qiáng)化、噴丸成形+超聲波校形+噴丸強(qiáng)化、超聲波校形+噴丸強(qiáng)化。由此可以確定加工檢測(cè)樣板所使用的加工工藝方法組合有三種:①噴丸成形+噴丸強(qiáng)化;②噴丸成形+超聲波校形+噴丸強(qiáng)化;③超聲波校形+噴丸強(qiáng)化。同時(shí),在使用同一種噴丸工藝方法進(jìn)行噴丸加工的時(shí),由于使用的噴丸參數(shù)不同也會(huì)造成的壁板表面質(zhì)量的差異,因此還需為每種噴丸工藝方法選擇合適的噴丸參數(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)樣板的加工;噴丸參數(shù)選擇時(shí),以能夠?qū)Ρ诎灞砻娈a(chǎn)生最大殘余壓縮應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。以噴丸成形為例,當(dāng)使用同一種彈丸進(jìn)行噴丸加工時(shí),所使用的壓力越大,速度越小,流量越小則在壁板表面產(chǎn)生的殘留壓縮應(yīng)力越大。分析上述實(shí)施例外翼壁板噴丸工藝方法及參數(shù),按照不同噴丸工藝方法及參數(shù)組合形成四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合;①ASH660彈丸成形+ASH230彈丸強(qiáng)化;②ASH660彈丸成形+Φ3πιπι撞針超聲波校形+ ASH230彈丸強(qiáng)化;③ASH660彈丸成形+Φ4πιπι撞針超聲波校形+ ASH230彈丸強(qiáng)化;④Φ 1.2mm撞針超聲波校形+ ASH230彈丸強(qiáng)化。實(shí)施中,最好取噴丸工藝參數(shù)的上限組成標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合。此四種參數(shù)組合形成對(duì)檢測(cè)樣板的加工工藝,因此將檢測(cè)樣板表面劃分為四個(gè)區(qū)域進(jìn)行加工。第三步是將所述的平板結(jié)構(gòu)樣板和立筋結(jié)構(gòu)樣板劃分為相對(duì)獨(dú)立的四個(gè)樣板區(qū),每個(gè)樣板區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合;如圖所示,將平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板I的表面加工成四個(gè)獨(dú)立的平板樣板區(qū)2 ;將立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板3的表面加工成四個(gè)獨(dú)立的立筋樣板區(qū)4。實(shí)施中,通過(guò)加工溝槽的形式將不同的樣板區(qū)隔離區(qū)分。第四步是分別采用上述第二步中所述標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合分別噴丸加工平板結(jié)構(gòu)樣板和立筋結(jié)構(gòu)樣板中對(duì)應(yīng)的樣板區(qū)形成檢測(cè)樣板;通過(guò)四種獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)噴丸參數(shù)組對(duì)檢驗(yàn)樣板的四個(gè)樣板區(qū)進(jìn)行獨(dú)立加工,在檢驗(yàn)樣板上形成了四個(gè)獨(dú)立的噴丸樣板區(qū)。第五步是按照機(jī)翼壁板噴丸加工后的驗(yàn)收技術(shù)條件檢測(cè)由上述步驟第四步加工形成的檢測(cè)樣板;通過(guò)上述步驟,便可得到一種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)樣板,該檢測(cè)樣板包含一個(gè)平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和一個(gè)立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板,在平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板上分別設(shè)有不同的檢測(cè)樣板區(qū),該檢測(cè)樣板區(qū)是由不同的噴丸參數(shù)組合進(jìn)行噴丸加工形成,該噴丸參數(shù)組合對(duì)應(yīng)于對(duì)機(jī)翼壁板實(shí)施噴丸的工藝參數(shù)。實(shí)施中,最好在檢測(cè)樣板的本體上固定由樣板銘牌5,樣板銘牌5用于記錄檢測(cè)樣板的的區(qū)別信息,以防止使用中用錯(cuò)。最后步驟就是采用上述步驟五驗(yàn)收合格的檢驗(yàn)樣板檢測(cè)機(jī)翼壁板噴丸加工后的表面質(zhì)量。根據(jù)上述技術(shù)方案所列步驟,從選材、結(jié)構(gòu)分析、工藝方法選擇、參數(shù)確定到制造出成品、完成檢驗(yàn)驗(yàn)收的表面質(zhì)量對(duì)照板,由于其本身表面狀態(tài)已經(jīng)達(dá)到壁板驗(yàn)收技術(shù)條件的臨界狀態(tài)且基本能夠代表壁板的任意位置結(jié)構(gòu),可直接使用其進(jìn)行壁板表面狀態(tài)的檢測(cè)。將其直接與噴丸后壁板表面進(jìn)行比對(duì),觀察兩者之間差異,只能夠允許壁板表面具有比對(duì)照板表面更好的表面狀態(tài),才能夠說(shuō)明壁板噴丸后表面狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求,否則表示壁板表面質(zhì)量未滿足驗(yàn)收要求。此種檢測(cè)方法可以減少壁板噴丸加工后表面質(zhì)量檢測(cè)的人為主觀因素,客觀評(píng)價(jià)機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量的符合性,成為表面質(zhì)量檢測(cè)的一種檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);表面質(zhì)量對(duì)照板成套管理方便且使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生損耗,具有更長(zhǎng)的持久性。
      權(quán)利要求
      1.一種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法,根據(jù)機(jī)翼壁板噴丸工藝參數(shù)制作相同材質(zhì)的機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)樣板,其特征在于: 1)、根據(jù)機(jī)翼壁板結(jié)構(gòu),取機(jī)翼壁板腹板厚度的上限制作一個(gè)平板結(jié)構(gòu)樣板,取機(jī)翼壁板立筋的厚度上限制作一個(gè)立筋結(jié)構(gòu)樣板; 2)、分析機(jī)翼壁板噴丸工藝方法及參數(shù),按照不同噴丸工藝方法及參數(shù)組合形成多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合; 3)、將上述步驟I)所述的平板結(jié)構(gòu)樣板和立筋結(jié)構(gòu)樣板劃分為相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)樣板區(qū),每個(gè)樣板區(qū)對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合; 4)分別采用上述步驟2)中所述標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合分別噴丸加工平板結(jié)構(gòu)樣板和立筋結(jié)構(gòu)樣板中對(duì)應(yīng)的樣板區(qū)形成檢測(cè)樣板; 5)按照機(jī)翼壁板噴丸加工后的驗(yàn)收技術(shù)條件檢測(cè)由上述步驟4)加工形成的檢測(cè)樣板; 6)采用上述步驟5)驗(yàn)收合格的檢驗(yàn)樣板檢測(cè)機(jī)翼壁板噴丸加工后的表面質(zhì)量。
      2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法,其特征在于步驟2)中取噴丸工藝參數(shù)的上限組成標(biāo)準(zhǔn)的噴丸參數(shù)組合。
      3.—種機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)樣板,其特征在于所述的檢測(cè)樣板包含一個(gè)平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和一個(gè)立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板,在平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板上分別設(shè)有不同的檢測(cè)樣板區(qū),該檢測(cè)樣板區(qū)是由不同的噴丸參數(shù)組合進(jìn)行噴丸加工形成,該噴丸參數(shù)組合對(duì)應(yīng)于對(duì)機(jī)翼壁板實(shí)施噴丸的工藝參數(shù)。
      4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)樣板,其特征在于所述的平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板的厚度取機(jī)翼壁板腹板厚度的最大值,所述的立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板的厚度取機(jī)翼壁板立筋厚度的最大值。
      全文摘要
      本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N機(jī)翼壁板噴丸表面質(zhì)量檢測(cè)方法及檢測(cè)樣板,檢測(cè)樣板包含一個(gè)平板結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板和一個(gè)立筋結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣板,在檢測(cè)樣板上分別設(shè)有不同的檢測(cè)樣板區(qū),該檢測(cè)樣板區(qū)是由不同的噴丸參數(shù)組合進(jìn)行噴丸加工形成,該噴丸參數(shù)組合對(duì)應(yīng)于對(duì)機(jī)翼壁板實(shí)施噴丸的工藝參數(shù)。其有益效果在于確定了機(jī)翼壁板噴丸后表面質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),減少表面質(zhì)量檢測(cè)的人為主觀因素并提供了壁板噴丸檢驗(yàn)樣板的制作方法。
      文檔編號(hào)G01N1/28GK103196916SQ20131006211
      公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
      發(fā)明者張煒, 夏明莉, 楊天運(yùn), 曹亮 申請(qǐng)人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司
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