CN106825307A - 一种大曲度高阶差封边框精准成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大曲度高阶差封边框精准成形方法，其特征在于，包括以下步骤：下长方形毛料，毛料宽度在零件宽度展开的基础上两边各加15mm余量，毛料长度在拉弯成形模长度的基础上加上拉弯成形时模具到拉弯设备钳口的过渡段长度和拉弯设备钳口夹持段长度；对毛料进行三氯乙烯蒸汽除油，清洁零件表面去除毛料边缘毛刺，并用砂纸砂光端面；采用折弯成形机对毛料预成形，阶差、折弯半径及角度与零件完全相同，将毛料预折弯成45度Z形截面的直纹面过渡件，并将毛料两端压扁成拉弯成形机钳口夹持宽度，以便于夹持。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域。
背景技术
EC175-直15国际合作型号，应用于尾梁蜂窝胶接的封边框零件，与有理论外形的内外蒙皮胶接贴合，起到固定、封闭蜂窝的作用，零件受尾梁外形影响，外形曲度大、阶差高，形状复杂，外形准确度、表面质量要求都高于常规钣金零件，要求零件贴胎度0.3mm，表面无划伤及加工痕迹，零件制造难度大于常规钣金零件。
目前国内对于此类零件的成形工艺研究和工艺积累都停留在橡皮囊成形和落压成形的基础上，对大曲度、高阶差封边框零件精准成形的指导性差，不利于保证成形质量。
采用橡皮囊成形方法，因成形阶差高会产生较大回弹，制造符合性无法满足零件的设计要求，同时还需要配合大量手工校形，影响零件的表面质量。
采用落锤成形方法，需要通过2～3次模具落压成形，模具数量多，手工消除成形过程中的褶皱，退火软化，再重复上述操作或直接在模具上进行最终成形、校形，因反复落压及手工操作，零件表面会存在大量锤痕，后续为消除表面的工装、工具痕迹还需要大量的手工打磨修复工作，此种成形方法制造符合性低，贴胎度一般为0.5mm,合格率低，手工校形、打磨操作量大，生产效率低。
发明内容
此封边框零件采用落锤成形表面质量较差，零件表面会存在大量锤痕，后续为消除表面的工装、工具痕迹还需要大量的手工打磨修复工作；此种成形方法制造符合性低，贴胎度一般为0.5mm,合格率低；手工校形、打磨操作量大，生产效率低。
此类件采用落锤成形方法成形过程中同时包含“收料”、“放料”成形，“收料”过程导致0.8mm的原材料薄板失稳起皱，因此“收”、“放”料结合成形使材料内部应力不均，易产生回弹导致不贴胎。
本发明突破外形复杂的薄板、铝合金封边框传统钣金成形方法，实现零件的精准成形。通过本发明提高零件型面精度，减小手工校形操作，进而提高表面质量，提高零件的合格率，缩短研制周期，提高零件制造的经济性和可靠性，从而拓展复杂封边框零件的制造技术，推动飞机钣金技术进步。
本发明通过系统工艺方法分析和研究，突破了封边框零件常规成形技术，提出了一种大曲度高阶差封边框精准成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
1.数控下料
下长方形毛料，毛料宽度在零件宽度展开的基础上两边各加15mm余量，毛料长度在拉弯成形模长度的基础上加上拉弯成形时模具到拉弯设备钳口的过渡段长度和拉弯设备钳口夹持段长度。
2.除油
对毛料进行三氯乙烯蒸汽除油，清洁零件表面。
3.倒毛刺并砂光断面
去除毛料边缘毛刺，并用砂纸砂光端面。
4.预成形
采用折弯成形机对毛料预成形。
阶差、折弯半径及角度与零件完全相同，将毛料预折弯成45度Z形截面的直纹面过渡件，并将毛料两端压扁成拉弯成形机钳口夹持宽度，以便于夹持。
5.拉弯成形
在拉弯成形机上对预成形零件进行缓慢拉弯成形，辅助少量手工校形。
将Z形截面的直纹面预成形零件在拉弯成形机钳口上夹持，钳口对夹持的Z形截面的直纹面预成形零件施加拉伸力，钳口在设备控制下向模具靠拢，使零件逐步弯曲靠胎成形，使零件形状与模具形状一致，贴胎度达到0.3mm。
6.淬火
对拉弯成形件进行淬火热处理，通过自然时效达到产品要求状态。
7.拉弯校形
对拉弯成形零件的热处理变形，在淬火热处理时效期内进行拉弯校形，使零件形状与模具形状一致，贴胎度达到0.3mm。
8.边缘切割
对热处理校形后零件进行边缘切割，边缘达到产品最终状态，对边缘去除毛刺，并砂光端面。
9.橡皮囊校形
利用77000吨橡皮囊液压成形机，对边缘切割后因应力释放产生局部变形的零件采用型模进行校正。
10.总检
对零件进行形状、边缘、端面、厚度、表面质量的总检，形状、边缘利用型模检验。
本发明采用型材拉弯成形机进行封边框零件的拉伸成形、热处理后拉伸校形，通过将毛料准确预弯成零件的阶差、折弯半径及角度，直接在拉弯模上拉弯成形，成形过程中辅助少量手工校形，淬火后再补拉校形。该方法使零件成形过程中材料受拉处于不均匀“放”料状态成形，成形后零件内部为均匀的拉应力从而不产生回弹，提高零件成形准确度，减少手工校形，有效保证了零件的整体准确度和表面质量。
本发明采用橡皮囊成形机最终校正技术，对边缘切割后因内部应力改变产生的翘曲进行校正，合理消除残存的内部不应力，避免了手工校形的不确定性和表面质量问题，进一步保证了零件的整体准确度和表面质量。
发明的效果
本发明攻克了影响大曲率、高阶差封边框零件成形质量的技术难题，制造精度、生产效率和产品合格率显著提高。
大曲度、高阶差钣金封边框类零件采用拉弯成形和橡皮囊校正相结合的精准成形技术与传统落锤成形技术相比较，达到的技术指标如下：
附图说明
图1为封边框零件示意图。
图2为封边框拉弯成形示意图。
图3为橡皮囊校正示意图。
具体实施方式
对大曲率、高阶差封边框类零件进行试制，采用拉弯成形和橡皮囊校正相结合的精准成形技术方法。
采用型材拉弯成形机分别进行拉弯成形、热处理后补拉校形，最后采用切割型模切割后在橡皮囊成形机上校形，产品型面准确度大大提高、制造精度有所提升，无褶皱、锤痕等表面缺陷，手工量大大减少，表面质量好，零件制造符合性高，满足设计要求。
详细工艺流程：
一种大曲度高阶差封边框精准成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
1.数控下料
下长方形毛料，毛料宽度在零件2宽度展开的基础上两边各加15mm余量，毛料长度在拉弯成形模长度的基础上加上拉弯成形时模具到拉弯设备钳口的过渡段长度和拉弯设备钳口夹持段长度。
2.除油
对毛料进行三氯乙烯蒸汽除油，清洁零件表面。
3.倒毛刺并砂光断面
去除毛料边缘毛刺，并用砂纸砂光端面。
4.预成形
采用折弯成形机对毛料预成形。
阶差、折弯半径及角度与零件完全相同，将毛料预折弯成45度Z形截面的直纹面过渡件，并将毛料两端压扁成拉弯成形机钳口夹持宽度，以便于夹持。
5.拉弯成形
在拉弯成形机上对预成形零件进行缓慢拉弯成形，辅助少量手工校形。
将Z形截面的直纹面预成形零件在拉弯成形机钳口上夹持，钳口对夹持的Z形截面的直纹面预成形零件施加拉伸力，钳口在设备控制下向模具靠拢，使零件逐步弯曲靠胎成形，使零件形状与模具形状一致，贴胎度达到0.3mm。
6.淬火
对拉弯成形件进行淬火热处理，通过自然时效达到产品要求状态。
7.拉弯校形
对拉弯成形零件的热处理变形，在淬火热处理时效期内进行拉弯校形，使零件形状与模具形状一致，贴胎度达到0.3mm。
8.边缘切割
对热处理校形后零件进行边缘切割，边缘达到产品最终状态，对边缘去除毛刺，并砂光端面。
9.橡皮囊校形
利用77000吨橡皮囊液压成形机，对边缘切割后因应力释放产生局部变形的零件采用型模进行校正。
10.总检
对零件进行形状、边缘、端面、厚度、表面质量的总检，形状、边缘利用型模检验。
数控下料(长方料)→除油→倒毛刺并砂光断面→预成形→拉弯成形→淬火→拉弯校形→边缘切割→橡皮囊校形→总检→均检→标记→油封→终检
具体的技术效果见下表：
Claims (1)
1.一种大曲度高阶差封边框精准成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）数控下料
下长方形毛料，毛料宽度在零件宽度展开的基础上两边各加15mm余量，毛料长度在拉弯成形模长度的基础上加上拉弯成形时模具到拉弯设备钳口的过渡段长度和拉弯设备钳口夹持段长度；
（2）除油
对毛料进行三氯乙烯蒸汽除油，清洁零件表面；
（3）倒毛刺并砂光断面
去除毛料边缘毛刺，并用砂纸砂光端面；
（4）预成形
采用折弯成形机对毛料预成形；
阶差、折弯半径及角度与零件完全相同，将毛料预折弯成45度Z形截面的直纹面过渡件，并将毛料两端压扁成拉弯成形机钳口夹持宽度，以便于夹持；
（5）拉弯成形
在拉弯成形机上对预成形零件进行缓慢拉弯成形，辅助少量手工校形，将Z形截面的直纹面预成形零件在拉弯成形机钳口上夹持，钳口对夹持的Z形截面的直纹面预成形零件施加拉伸力，钳口在设备控制下向模具靠拢，使零件逐步弯曲靠胎成形，使零件形状与模具形状一致，贴胎度达到0.3mm；
（6）淬火
对拉弯成形件进行淬火热处理，通过自然时效达到产品要求状态；
（7）拉弯校形
对拉弯成形零件的热处理变形，在淬火热处理时效期内进行拉弯校形，使零件形状与模具形状一致，贴胎度达到0.3mm；
（8）边缘切割
对热处理校形后零件进行边缘切割，边缘达到产品最终状态，对边缘去除毛刺，并砂光端面；
（9）橡皮囊校形
利用77000吨橡皮囊液压成形机，对边缘切割后因应力释放产生局部变形的零件采用型模进行校正；
（10）总检
对零件进行形状、边缘、端面、厚度、表面质量的总检，形状、边缘利用型模检验。
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| CN112453829A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-03-09 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种变曲率c型航空钣金件精确加工方法 |
| CN112588908A (zh) * | 2020-12-12 | 2021-04-02 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种飞机油箱加强筋类零件的成形装置及成形方法 |
| CN112756432A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-07 | 中航贵州飞机有限责任公司 | 一种槽形件数控拉弯的工艺方法 |
| CN113714735A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-30 | 江西昌河航空工业有限公司 | 一种适用于控制大型铝合金板材热处理变形的辅助方法 |
| CN115090733A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-09-23 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种舱门密封边框类零件的成型方法及其定位加工方法 |
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