CN103157961A - 一种桨毂整流罩蒙皮加工方法 - Google Patents

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佟晓冬
阮义青
王劲松
代文宏
王宏生
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Abstract

本发明属于航空制造领域，特别是涉及一种桨毂整流罩蒙皮加工方法，包括下料的步骤、对平板毛料进行铣切，形成变厚度材料的步骤、形成变厚度回转体材料的步骤、对毛料进行强力旋压，形成回转体形状的零件的步骤。本发明克服了普通旋压所引起的起皱问题，还克服了由机械加工的方法获取的零件外形，而带来的原材料浪费、零件疲劳强度低等问题。由于采用了变厚度强力旋压曲线零件的工艺方法，克服了等厚板料强力旋压成不等厚曲线零件缺陷，此外在变薄旋压时，零件表面压应力很大，使它获得很大的表面硬度，改善了零件的机械性能，提高零件了零件的疲劳强度和表面硬度，解决了钣金行业中普遍存在的强力旋压零件的超重问题。

Description

一种桨毂整流罩蒙皮加工方法
技术领域
本发明属于航空制造领域，特别是涉及到一种桨毂整流罩蒙皮加工方法。
背景技术
飞机发动机发房短舱制造过程中，涉及到桨毂零件的特殊旋压工艺。该类零件外精度高，表面要求光滑流线，尺寸精度（厚度）和重量要求严格。实际生产中，在对强力旋压的桨毂整流罩蒙皮零件进行秤重检测时发现该批零件超重9.3%～14.5%。经过对批生产的零件进行逐件秤重和厚度测量，超重达153～239g，该类零件长期存在的超重问题，严重影响了飞机质量。现有的普通旋压技术，在旋压成形过程中，毛料边缘始终存在切向压应力，当压应力超过一定数值后，边缘就会失稳起皱，一旦发生了皱纹，不但会降低零的表面质量和尺寸准确度，而且也会引起滚轮的强烈震动，局部变薄。强力旋压技术即等厚板料强力旋压成不等厚曲线零件，零件底部厚度大于零件所要求的壁厚，因此极易造成零件重量超重。如果采用机械加工的方法获取的零件外形，不可避免存在材料浪费、零件疲劳强度低等问题。
发明内容
发明目的：提供一种桨毂整流罩蒙皮加工方法，采用变厚板料强力旋压成等厚曲线零件，解决了零件的超重问题。
技术方案：一种桨毂整流罩蒙皮加工方法，包括以下步骤：
步骤一、下料：将板料在剪板机上按尺寸650×650mm、厚度3.5mm下料，形成平板毛料；
步骤二、对平板毛料进行铣切，形成变厚度材料：铣切时从中心位置开始往外按等距离15-25mm之间任意值逐渐进行铣切，铣切的厚度为中心位置1.5mm，其余部分的铣切厚度为3.5mm-t/sinα，形成变厚度平板材料；其中t为零件厚度、sinα为旋切角；
步骤三、将变厚度材料铣切成直径600mm的外圆，形成变厚度回转体材料，也即毛料；
步骤四、对毛料进行强力旋压，形成回转体形状的零件：先将模具固定在旋压机床的卡盘上，然后将毛料固定在顶针和模具之间，使用滚轮对变厚度材料施加外力，沿着模具的形状进行强力旋压，形成回转体零件；
步骤五、按模具外型线修正回转体零件的外形，形成桨毂整流罩蒙皮。
有益效果：本发明克服了普通旋压所引起的起皱问题，还克服了由机械加工的方法获取的零件外形，而带来的原材料浪费、零件疲劳强度低等问题。由于采用了变厚度强力旋压曲线零件的工艺方法，即经过予切加工的变厚度毛柸获得等厚度零件，克服了等厚板料强力旋压成不等厚曲线零件缺陷，这是由于零件的母线上各点的半锥角是不同的，所以用圆形等厚平板作毛料时，旋压出的零件，其壁部厚度是不等的。本发明通过采用变厚度强力旋压技术，解决了零件长期存在的超重问题，另外由于零件在成形过程中，重复碾压，经过强烈变形后，金属组织大大改善，晶粒变细并纤维化。此外在变薄旋压时，零件表面压应力很大，使它获得很大的表面硬度，改善了零件的机械性能，提高零件了零件的疲劳强度和表面硬度，使零件生产、制造满足了设计要求，缩短了该零件工艺研制周期，解决了钣金行业中普遍存在的强力旋压零件的超重问题。
附图说明
图1是平板毛料示意图；
图2是铣切后变厚度材料示意图；
图3是毛料局部示意图；
图4是强力旋压回转体零件示意图；
图5是旋压成形后剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明，请参阅图1至图5。
步骤一、下料：将板料在剪板机上按尺寸650×650mm、厚度3.5mm下料，形成平板毛料；平板毛料如图1所示。
步骤二、对平板毛料进行铣切，形成变厚度材料：铣切时从中心位置开始往外按等距离15-25mm之间任意值逐渐进行铣切，铣切的厚度为中心位置1.5mm，其余部分的铣切厚度为3.5mm-t/sinα，形成变厚度材料；其中t为零件厚度、sinα为旋切角。变厚度材料如图2所示。
步骤三、铣切外圆，形成
Figure BDA00002945957200021
变厚度回转体平板零件，也即毛料；毛料如图3所示。
步骤四、对毛料进行强力旋压，形成回转体形状的零件，如图4所示：先将旋压模具安装在旋压机床的卡盘上，然后将毛料放在旋压模具的底部，用旋压机床的尾顶针将毛料顶紧。然后开动旋压机床，旋压模带动毛料一起旋转。这时用手工由左向右摇摆旋压棒，使滚轮将毛料压向旋压模，当滚轮压力大到一定数值时，将引起毛料的局部变形，但因毛料时不断地旋转，局部变形后就有接触点扩大到整个圆周上，从而使整个毛料由圆板变成圆锥的过度形状。这样用旋压棒将材料由旋压模底部起，反复往后赶，迫使毛料逐步贴向凸模，最后得出和旋压模具形状一致的体零件；
步骤五、按旋压模的外形线修整零件的外形，形成桨毂整流罩蒙皮零件。
实例：以某型机桨毂整流罩蒙皮为例，铣切厚度值如下表，剖面形状见图5。
至顶点距离 毛料厚度 处理 至顶点距离 毛料厚度 处理
0 2 140 3.21
20 2.04 160 3.51 3.5
40 2.17 180 3.82 3.5
60 2.45 200 4.23 3.5
80 2.73 220 4.7 3.5
100 2.88 240 5.12 3.5
120 3.02 250 5.32 3.5

Claims (1)

1.一种桨毂整流罩蒙皮加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、下料：将板料在剪板机上按尺寸650×650mm、厚度3.5mm下料，形成平板毛料；
步骤二、对平板毛料进行铣切，形成变厚度材料：铣切时从中心位置开始往外按等距离15-25mm之间任意值逐渐进行铣切，铣切的厚度为中心位置1.5mm，其余部分的铣切厚度为3.5mm-t/sinα，形成变厚度平板材料；其中t为零件厚度、sinα为旋切角；
步骤三、将变厚度材料铣切成直径600mm的外圆，形成变厚度回转体材料，也即毛料；
步骤四、对毛料进行强力旋压，形成回转体形状的零件：先将模具固定在旋压机床的卡盘上，然后将毛料固定在顶针和模具之间，使用滚轮对变厚度材料施加外力，沿着模具的形状进行强力旋压，形成回转体零件；
步骤五、按模具外型线修正回转体零件的外形，形成桨毂整流罩蒙皮。
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