CN102335811B - 一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法 - Google Patents

一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及该一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：1）设计三维制造数据集，在零件两端直边及中间部位给出3-Ф5.2mm的定位孔；2）设计制造钛合金热成形模、带钻模板的检验模和激光切割夹具；3）在检验模上定位钻制3-Ф5.2mm的定位孔；4）将零件以3-Ф5.2mm的定位孔在激光切割夹具上定位，利用五坐标激光切割机一次性切割加工零件外缘，同时用氦气予以保护，最终零件切割完成。该方法使钛合金锯齿形蒙皮零件制造的协调定位，并采用激光切割代替数控铣切，不仅降低工人劳动强度，提高生产效率，而且零件的个端面的光洁度显著提高。

Description

一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法,用于加工锯齿形钛合金。
背景技术
钛合金材料及锯齿蒙皮对缝结构中大量采用，尤其在后机身部分较多地应用了钛合金锯齿形蒙皮。在钛合金锯齿形蒙皮零件的制造过程中，钛合金零件热成形采用传统的定位销定位方式，零件定位孔在高温下往往被定位销撕裂，导致零件定位据准丢失，甚至导致零件报废；在后续常规数控加工中，对于钛合金锯齿形蒙皮零件的加工时采用数控五坐标铣床、真空吸附夹具等进行加工，在初次铣切加工后，需要再次用Ф6直径的铣刀加工锯齿圆角，效率明显降低。传统方法存在的问题及不足如下：1）由于钛合金零件热成形不同于铝合金零件冷成形，热成形时定位孔易被定位销撕裂；2）零件定位基准丢失，导致无法进行后续工序；3）定位销定位钛合金零件热成形报废率高；4）数控铣切时需要多次换刀，工作效率低，铣切质量差；5）用Ф6 直径的铣刀铣切锯齿形圆角时，常发生刀柄折断、零件报废现象；6）数控铣切时需要专用真空吸附铣切夹具，由于钛合金零件刚性大，真空吸附效果差，会造成零件窜动或飞出现象，具有安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，该方法使钛合金锯齿形蒙皮零件制造的协调定位，并采用激光切割代替数控铣切，不仅降低工人劳动强度，提高生产效率，而且零件的个端面的光洁度显著提高。
为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1）          设计三维制造数据集，在零件两端直边及中间部位给出3-Ф5.2mm的定位孔；
2）          设计制造钛合金热成形模、带钻模板的检验模和激光切割夹具，并在钛合金热成形模上安装锥体销，锥体销的尖点尺寸为Φ0.2mm，该锥体销的位置与零件耳片的位置对应；
3）          利用热成形后零件上压出的尖点在检验模上定位，同时按钻模钻制3-Ф5.2mm的定位孔；
4）          将零件以3-Ф5.2mm的定位孔在激光切割夹具上定位，利用五坐标激光切割机一次性切割加工零件外缘，同时用氦气予以保护，最终零件切割完成。
所述的钛合金成形模用于压制出钛合金锯齿形蒙皮零件的基本形状，其上的锥体销用于在钛合金锯齿形蒙皮零件的背面制出Φ0.2mm的尖点窝。
所述的带钻模板的检验模上设有钻模板，钻模板上的钻模孔与定位孔位置一致。
所述的激光切割夹具位于钛合金锯齿形蒙皮零件的底面，其上表面与钛合金锯齿形蒙皮零件的下边面重合，下表面为平面，落座在激光切割机上，同时在两边设有定位耳片；其中三个与3-Ф5.2mm的定位孔连接，另外两个与激光切割机工作台面连接。
该钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法采用上述步骤，用激光切割代替数控铣切，极大地提高了生产效率，同时取消数控铣切多次换刀操作，一次性激光切割完成，大大降低劳动强度，保证零件的加工质量，避免了数控铣切零件吸附不牢固所产生的安全隐患。
附图说明
图1为典型钛合金锯齿形蒙皮零件主视图。
图2为制造数据集的示意图。
图3为钛合金热成形模的结构示意图。
图4为检验模的结构示意图。
图5为激光切割夹具与待加工零件结合的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1）          如图2所示，设计三维制造数据集，在零件两端直边及中间部位给出定位耳片，定位耳片上设有3-Ф5.2mm的定位孔；
2）          设计制造钛合金热成形模、带钻模板的检验模和激光切割夹具，并在钛合金热成形模上安装锥体销，锥体销的尖点尺寸为Φ0.2mm，该锥体销的位置与零件耳片的位置对应；
3）          利用热成形后零件上压出的尖点在检验模上定位，同时按钻模钻制3-Ф5.2mm的定位孔；
4）          将零件以3-Ф5.2mm的定位孔在激光切割夹具上定位，利用五坐标激光切割机一次性切割加工零件外缘，同时用氦气予以保护，最终零件切割完成。
如图3所示，所述的钛合金成形模用于压制出钛合金锯齿形蒙皮零件的基本形状，其上的锥体销用于在钛合金锯齿形蒙皮零件的背面制出Φ0.2mm的尖点窝。
如图4所示，所述的带钻模板的检验模上设有钻模板，钻模板上的钻模孔与定位孔位置一致。
如图5所示，所述的激光切割夹具位于钛合金锯齿形蒙皮零件的底面，其上表面与钛合金锯齿形蒙皮零件的下边面重合，下表面为平面，落座在激光切割机上，同时在两边设有定位耳片；其中三个与3-Ф5.2mm的定位孔连接，另外两个与激光切割机工作台面连接。
与现有技术相对，该钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法具有的优点和效果如下：
1）          创新钛合金锯齿形蒙皮零件数字化协调制造方法；
2）          降低了定位销定位钛合金零件热成形报废率；
3）          国内首次加工圆角仅为R3的钛合金锯齿形蒙皮零件；
4）          用激光切割代替数控铣切，极大地提高了生产效率；
5）          避免了数控铣切零件吸附不牢产生的飞出现象，消除了安全隐患；
6）          切割端面光洁度达到Ra1.6；
7）          极大地提高了零件外形及尺寸精度。

Claims (3)

1.一种钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
1）设计三维制造数据集，在零件两端直边及中间部位给出3-Ф5.2mm的定位孔；
2）设计制造钛合金热成形模、带钻模板的检验模和激光切割夹具，并在钛合金热成形模上安装锥体销，锥体销的尖点尺寸为Φ0.2mm，该锥体销的位置与零件耳片的位置对应；
3）利用热成形后零件上压出的尖点在检验模上定位，同时按钻模钻制3-Ф5.2mm的定位孔；
4）将零件以3-Ф5.2mm的定位孔在激光切割夹具上定位，利用五坐标激光切割机一次性切割加工零件外缘，同时用氦气予以保护，最终零件切割完成；
所述的激光切割夹具位于钛合金锯齿形蒙皮零件的底面，其上表面与钛合金锯齿形蒙皮零件的下边面重合，下表面为平面，落座在激光切割机上，同时在两边设有定位耳片；其中三个与3-Ф5.2mm的定位孔连接，另外两个与激光切割机工作台面连接。
2.如权利要求1所述的钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，其特征在于：所述的钛合金成形模用于压制出钛合金锯齿形蒙皮零件的基本形状，其上的锥体销用于在钛合金锯齿形蒙皮零件的背面制出Φ0.2mm的尖点窝。
3.如权利要求1所述的钛合金锯齿形蒙皮零件的制造方法，其特征在于：所述的带钻模板的检验模上设有钻模板，钻模板上的钻模孔与定位孔位置一致。
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