CN105396899A - 一种薄壁大曲率复杂外形壁板的喷丸校形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄壁大曲率复杂外形壁板的校形方法，在壁板内表面画出校形辅助线，对贴合间隙不满足0～0.5mm区域，按校形辅助线方向进行弦向校形或展向校形，直至壁板整体外形符合设计要求，有效解决薄壁大曲率复杂外形壁板的喷丸校形难题，大大降低校形工作量与发生鼓动变形的风险，显著提高生产效率和产品质量。

Description

一种薄壁大曲率复杂外形壁板的喷丸校形方法

技术领域

本发明涉及飞机壁板喷丸校形技术领域，特别是一种薄壁大曲率复杂外形壁板喷丸校形方法。

背景技术

喷丸成形技术是指利用高速运动弹丸流对金属表面的冲击而使金属表面产生塑性应变层，由此导致该层的显微组织发生有利变化并使表层引入残余压应力层，从而使零件产生塑性变形以获得要求外形的一种成形工艺方法。喷丸校形技术原理与喷丸成形相同，前者一般在喷丸成形之后进行，是喷丸成形的精加工，以满足壁板最终外形精度的要求，校形方法的合理采用对壁板最终外形的形成和表面质量的保证起到关键作用。

目前，常规校形方法是：根据壁板在外形检验工装上的贴合状态，对外表面“凸起”区域，在内表面相应位置进行校形；对外表面“凹陷”区域，直接在外表面相应位置进行校形，校形时可根据壁板实际外形状态在内外表面多次校形，校形方向不作具体要求，直至壁板与外形检验卡板贴合间隙满足设计要求。但是，这种常规校形方法适用于厚壁小曲率且外形结构较简单的壁板，如072工程、C919机翼壁板，此类壁板校形时校形区域的外形变化对周围相邻区域的外形状态影响较小，校形时不易产生多余变形，因而对其校形方向不作明确要求，只要壁板最终外形符合设计要求即可。然而对于薄壁大曲率类壁板，由于其自身厚度较小,薄厚区呈相间分布，且几何外形较复杂，校形区域的外形变化对相邻区域的外形状态有显著影响，沿不同方向校形时壁板外形状态变化差异大，弦、展向外形互相影响，壁板整体状态不稳定，既增加了发生鼓动变形的风险，又降低了校形效率。同时，采用常规方法校形厚壁小曲率类壁板时经反复多次校形不易产生过度变形，壁板整体状态较稳定，加之其自重较大，校形时壁板外形贴合间隙有利于满足设计要求。而对于一些薄壁大曲率且外形复杂的壁板，校形时很难一次校到位，校形量难以掌握，或校形量不够，或校形过量，需来回多次逐步逼近校形，这样极易因校形过度而使壁板材料产生延展，导致壁板发生鼓动，最终产生不可控的变形。此外，校形厚壁小曲率类壁板时对校形顺序不作具体要求，校形区域的先后顺序可根据实际状态自行选择，而对于薄壁大曲率类壁板，校形区域的先后顺序对壁板外形状态有显著影响，同一区域采取不同校形顺序时所需校形量不同，对壁板整体状态的影响也不同，校形顺序的选择决定了校形量的大小，进而直接影响了壁板整体状态的稳定性。因此，需要采用一种新型的校形方法，以解决薄壁大曲率复杂外形壁板的校形难题，从而提高生产效率和产品质量，满足“高效率、高质量”的生产加工要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种新型的校形方法，以提高生产效率和降低壁板发生鼓动变形的风险，从而保证生产进度和产品质量。

一种薄壁大曲率复杂外形壁板的校形方法，包括以下步骤:

1、在壁板内表面画出校形辅助线，方向与壁板外表面上弦向喷丸路径方向一致；

2、将壁板外表面贴合外形检验样板，画出壁板上与外形检验样板贴合间隙为0的区域；

3、对步骤2所画区域沿校形辅助线方向进行校形，使所画区域与外形检验样板贴合间隙大于0且小于0.5mm；

4、对壁板薄壁区边缘、下陷区等外形贴合检验样板间隙大于0.5mm的区域沿校形辅助线方向进行校形，使该区域与外形检验样板贴合间隙大于0且小于0.5mm；

5、检查壁板整体外形状态，对贴合间隙不满足0～0.5mm其它区域，按校形辅助线方向进行弦向校形或展向校形，弦、展向校形可交替进行，直至壁板整体外形符合设计要求。

本发明的有益效果在于：提供了一种新型的壁板喷丸校形方法，有效解决薄壁大曲率复杂外形壁板的喷丸校形难题，大大降低校形工作量与发生鼓动变形的风险，显著提高生产效率和产品质量。

附图说明

图1校形方向示意图

图2壁板局部曲率半径分布云图

图3壁板局部厚度分布示意图

图4壁板与外形检验样板间隙示意图

图5弦向喷丸路径示意图

图6壁板局部示意图

图中编号说明：

1、壁板内表面；2、校形辅助线；3、薄壁区边缘；4、下陷区；5、壁板外表面；6、外形检验样板；7、弦向喷丸路径；8、壁板展向方向；9、壁板弦向方向

具体实施方式

以下以某机型薄壁大曲率复杂外形壁板为例，说明本发明的具体实施方式：

如图2、图3所示，该类壁板外表面5曲率分布复杂，曲率半径最小值不足1m，部分区域曲率突变；壁板厚度分布变化大，最厚10mm，最小仅2.5mm，刚性差异大，且边缘存在缺口，壁板整体结构复杂。如图5所示为壁板外表面5弦向喷丸路径7示意图，图6所示为壁板内表面1校形方向示意图，与壁板外表面5弦向喷丸路径7方向一致。步骤如下：

1、在壁板内表面1画出校形辅助线2，方向与壁板外表面5上弦向喷丸路径7方向一致；画线时不必画出与壁板外表面5弦向喷丸路径7对应的每条线，只要表明整体校形方向即可。

2、将壁板外表面5贴合外形检验样板6，画出壁板上与外形检验样板6贴合间隙为0的区域。

3、对步骤2所画区域沿校形辅助线2方向进行校形，使所画区域与外形检验样板6贴合间隙大于0且小于0.5mm。

保证壁板内表面1产生与外表面弦向成形一致的反向变形，以消除壁板多余变形，从而使壁板外形逐步逼近理论外形，最终满足设计要求。校形时应一边检查壁板外形状态，一边进行校正，可沿校形方向来回校形，切不可连续多次反复校形和集中校形，防止因校形过度使壁板材料产生延展，从而发生不可控的变形。

4、对壁板薄壁区边缘3、下陷区4等外形贴合检验样板间隙大于0.5mm的区域沿校形辅助线2方向进行校形，使该区域与外形检验样板6贴合间隙大于0且小于0.5mm；

5、检查壁板整体外形状态，对贴合间隙不满足0～0.5mm其它区域，按校形辅助线2方向进行弦向校形或展向校形，弦、展向校形可交替进行，直至壁板整体外形符合设计要求。(壁板展向方向8、壁板弦向方向9如图1所示)

通过以上校形步骤的具体实施，可显著降低薄壁大曲率复杂外形壁在板校形过程中发生鼓动变形的风险，大大缩短校形时间，在提高生产效率的同时也有效保证产品质量，并且为具有类似结构壁板的喷丸校形方法提供充足的技术支持。

Claims (1)

1.一种薄壁大曲率复杂外形壁板的校形方法，其特征在于包括以下步骤:

1)在壁板内表面画出校形辅助线，方向与壁板外表面上弦向喷丸路径方向一致；

2)将壁板外表面贴合外形检验样板，画出壁板上与外形检验样板贴合间隙为0的区域；

3)对步骤2所画区域沿校形辅助线方向进行校形，使所画区域与外形检验样板贴合间隙大于0且小于0.5mm；

4)对壁板薄壁区边缘、下陷区等外形贴合检验样板间隙大于0.5mm的区域沿校形辅助线方向进行校形，使该区域与外形检验样板贴合间隙大于0且小于0.5mm；

5)检查壁板整体外形状态，对贴合间隙不满足0～0.5mm其它区域，按校形辅助线方向进行弦向校形或展向校形，弦、展向校形可交替进行，直至壁板整体外形符合设计要求。