CN109261821A - 一种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法 - Google Patents

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王林鹏
李小曼
韩冬
袁姣
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Xian Aircraft Industry Group Co Ltd
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Xian Aircraft Industry Group Co Ltd
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B21D41/02—Enlarging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/003—Positioning devices

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Abstract

一种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法，将导管夹持在数控机床上，在导管夹持部外侧安装激光标线器和数显测距工具，依据导管伸出量，利用激光标线器标示导管端头伸出量的位置。使用电动机作为扩口棒的传动装置，沿电动机传动方向，在电动机进给路径上布置光栅传感器，利用传感器反射信号控制扩口棒的移动距离，在电动机中布置压力传感器，监测扩口棒进给过程中阻力变化，当阻力发生陡变时，反馈信号控制电动机进给速度改变为工作进给速度。

Description

一种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法
技术领域
本申请属于航空加工制造技术领域，特别是一种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法。
背景技术
导管成形是飞机制造的重要组成单元，广泛应用在环控、液压、燃油、氧气等系统。其中，端头冷挤压扩口加工是导管端头的主要加工方式。目前在航空制造领域中，导管端头冷挤压扩口加工主要使用手工扩口的方法，需要操作者手工使用夹具装夹导管，然后摇动轮盘控制扩口工具工作，使锥形的扩口工具逐渐从管口伸入导管内，从而实现导管管口的扩张。根据生产经验，这种加工工艺存在着以下缺陷：
1、整个控制台使用纯机械结构，通过操作者对轮盘手柄的旋转控制扩口棒的进退，倚靠肉眼观察，根据经验判断导管的伸出量(伸出夹持部的长度)、扩口棒的进给距离等，成品质量不稳定；
2、夹持部使用线切割工艺制造，通常采用钢制。在夹持导管时，左右两块半圆形夹持部合拢、夹持导管，其中心的线切割缝隙容易在导管表面形成夹伤。为了避免导管表面夹伤，通常使用在导管夹持区域垫纸的方法，过程繁琐，且易对操作人员产生伤害；
3.在加工某些管径较粗、管壁较厚且硬度较大的导管时，人力不足以推动扩口棒的进给，不得不依靠撬棍等辅助工具进行操作。
发明内容
由于现有的加工方法无法满足客户日益严格的质量要求，本申请的目的在于提供一种用于飞机导管冷挤压成形的端头加工方法，以克服现有加工方法中成品质量不稳定、操作者工作的安全性无法保证、操作者的劳动量过大和工作效率过低的问题。
一种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法，包括以下步骤：
1操控机床液压系统，通过调节液压泵控制液压缸，带动夹持部开合，将被加工管与平管嘴装配，放入夹持部内工作位置，启动液压系统推动夹持部合拢，完成导管夹持。
2设置数控加工参数，扩口棒的转速，也即电动机主轴转速：214.29rad/min，扩口棒在与导管接触后的工作进给速度：2～3mm/s，工作停留时间：3～5s，夹持部夹紧力：2.0～7.0MPa2。
3在夹持部外侧安装激光标线器和数显测距工具，依据导管伸出量，利用激光标线器标示导管端头的位置。
4使用电动机作为扩口棒的传动装置，操控电动机带动主轴箱回零，设置冷却系统，在主轴箱上设置供油冷却管提供冷却液。
5开启电动机，扩口棒开始进给，沿电动机传动方向，在电动机进给路径上布置光栅传感器，利用传感器反射信号控制扩口棒的移动距离，在电动机中布置压力传感器，监测扩口棒进给过程中阻力变化，当阻力发生陡变时，反馈信号控制电动机进给速度改变为工作进给速度。
6完成导管冷挤压加工，通过操控液压系统打开夹持部，取下被加工导管。
本方法的有益效果在于：
(1)在保证进给精度的同时可以为扩口过程提供较强的推力；
(2)减轻夹持部在装夹过程中对导管表面造成的夹伤，和由于扩口棒轴向推力过大造成的导管打滑问题；
(3)脱离手工作业和经验判断，使之精确可重复；
(4)可提供足够大的夹持力，适宜各种材料的导管夹持。
附图说明
图1冷挤压加工导管端头形状示意图
图2冷挤压加工中扩口棒与喇叭口位置示意图
图3夹持部对导管的夹持示意图(1)
图4夹持部对导管的夹持示意图(2)
图5导管端头冷挤压加工方法总体布局示意图
图中编号说明：
1.扩口棒；2.导管；3.夹持部；4.平管嘴固定区；5.平管嘴
具体实施方式
使用种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法对管端头进行冷挤压成形加工时，包括以下步骤：
使用这种方法对管端头进行冷挤压成形加工时，包括以下步骤：
1操控液压系统，通过调节液压泵选用合适的夹紧力，采用液压缸等装置，使夹持部3张开。将被加工导管2与平管嘴装配，放入夹持部内工作位置，将平管嘴安置在夹持部3的平管嘴固定区4内。调整导管2伸出量，启动液压系统推动夹持部合拢，对导管2进行夹持。
在数控程序中设置参数
扩口棒1的转速(即电动机主轴转速)：214.29rad/min
扩口棒1在与导管2接触后的工作进给速度：2～3mm/s
工作停留时间：3～5s
夹持部3夹紧力：2.0～7.0MPa
2在夹持部3外侧安装激光标线器和数显测距工具，按表1、表2选取钢、铝导管伸出量及进给距离。依据导管2伸出量，利用激光标线器标示导管端头的位置。
3使用电动机作为扩口棒1的传动装置，操控电动机带动主轴箱回零。设置冷却系统，在主轴箱上设置供油冷却管提供冷却液。
4开启电动机，扩口棒1开始进给。沿电动机传动方向，在电动机进给路径上布置光栅传感器，利用传感器反射信号控制扩口棒的移动距离；在电动机中布置压力传感器，监测扩口棒1进给过程中阻力变化。当阻力发生陡变时，反馈信号控制电动机进给速度改变为工作进给速度。
5完成导管2冷挤压加工，通过操控液压系统打开夹持部3，取下被加工导管。

Claims (1)

1.一种用于飞机导管端头冷挤压成形的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
1－1操控机床液压系统，通过调节液压泵控制液压缸，带动夹持部开合，将被加工管与平管嘴装配，放入夹持部内工作位置，启动液压系统推动夹持部合拢，完成导管夹持；
1－2设置数控加工参数，扩口棒的转速，也即电动机主轴转速：214.29rad/min，扩口棒在与导管接触后的工作进给速度：2～3mm/s，工作停留时间：3～5s，夹持部夹紧力：2.0～7.0MPa；
1－3在夹持部外侧安装激光标线器和数显测距工具，依据导管伸出量，利用激光标线器标示导管端头伸出量的位置；
1－4使用电动机作为扩口棒的传动装置，操控电动机带动主轴箱回零，设置冷却系统，在主轴箱上设置供油冷却管提供冷却液；
1－5开启电动机，扩口棒开始进给，沿电动机传动方向，在电动机进给路径上布置光栅传感器，利用传感器反射信号控制扩口棒的移动距离，在电动机中布置压力传感器，监测扩口棒进给过程中阻力变化，当阻力发生陡变时，反馈信号控制电动机进给速度改变为工作进给速度；
1－6完成导管冷挤压加工，通过操控液压系统打开夹持部，取下被加工导管。
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