CN110624966A - 一种2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种航空钣金零件成型方法，属于航空制造技术领域。一种2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，包括以下步骤：步骤一：根据蒙皮拉形模形面弧度特点，将蒙皮拉形模形面划分为多个区域：区域一、区域二、……；步骤二：拉形机钳口将蒙皮两端夹持；步骤三：分工序依次对蒙皮区域一、区域二、……进行拉形成型，使得蒙皮与蒙皮拉形模位于区域一、区域二、……内的形面完全贴合，即完成蒙皮拉形成型。本发明具有如下优点：1、提高了蒙皮拉形成型均匀性，防止蒙皮在局部区域产生滑移线和裂纹等缺陷。2、提高了蒙皮拉形后外形弧度符合度，使之满足工程图纸要求，进而提高蒙皮质量，以实现更优异的飞机气动外形。
Description
技术领域
本发明涉及一种航空钣金零件成型方法，属于航空制造技术领域。
背景技术
飞机蒙皮拉形成型技术是一种飞机钣金零件成型技术，相较于其它钣金成型技术，蒙皮拉形成型技术具有零件成型回弹小的技术优势，特别适用于大型多维曲度蒙皮零件的成型，而被广泛应用于航空航天工业。但是，受限于蒙皮材料的成型性能，在进行大曲度蒙皮零件的拉形成型时，为保证蒙皮材料不断裂且尽量减小外表面滑移线的产生，往往存在蒙皮成型后外形弧度不满足工程图纸要求的问题，影响蒙皮的合格验收，且因外形弧度符合性差带来的装配应力问题严重影响着飞机的飞行安全。
传统的单一工序蒙皮拉形成型采用先将全部蒙皮材料与蒙皮拉型模表面接触再进行一次性拉伸出蒙皮外形弧度的成型方法，这种成型方法不能根据蒙皮不同部位的外形弧度要求独立的调整不同部位拉形成型时的变形量的工艺参数，且单一工序的拉伸成型方法要求蒙皮需要在克服整个蒙皮形面区域内摩擦力的情况下进行塑性变形，严重影响了蒙皮材料在拉形成型时的流动性，最终易导致蒙皮材料达到最大拉伸变形量时的塑性变形程度仍然不足，造成蒙皮外形弧度不合格。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种能够优化蒙皮拉形成型工艺方法，提高蒙皮拉形后外形弧度符合度，减少蒙皮拉形缺陷，使之满足工程图纸要求，以实现更优异的飞机气动外形的2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，包括以下步骤：
步骤一：根据蒙皮拉形模形面弧度特点，将蒙皮拉形模形面划分为多个区域：区域一、区域二、……；
步骤二：拉形机钳口将蒙皮两端夹持；
步骤三：分工序依次对蒙皮区域一、区域二、……进行拉形成型，使得蒙皮与蒙皮拉形模位于区域一、区域二、……内的形面完全贴合，即完成蒙皮拉形成型。
优选的，在步骤一中，蒙皮拉形模形面划分的各个区域面积相同。
优选的，区域一位于蒙皮拉形模的最高处，其他区域依次位于区域一的两侧。
优选的，在将蒙皮与蒙皮拉形模位于各个区域内的形面完全拉伸贴合的各工序中，各工序的拉伸变形量为蒙皮拉形总变形量/所述划分区域的数量。
优选的，2000系铝合金是2524-T3(ML)型的铝合金。
优选的，在步骤三中，工序的具体步骤为，降低拉形机钳口高度，使蒙皮与蒙皮拉形模位于区域一内的形面接触，拉形机钳口在水平方向上向远离蒙皮拉形模的方向做拉伸运动，使蒙皮与蒙皮拉形模位于此区域内的形面完全贴合；重复上述步骤，拉形成型区域二、……。
工作原理：将整个蒙皮拉形模形面区域内的蒙皮整体拉形成型分解为多个子区域内的蒙皮局部拉形成型，用多次的、小面积和小拉伸量的拉形成型之和代替一次的、大面积和大拉伸量的拉形成型。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、提高了蒙皮拉形成型均匀性，防止蒙皮在局部区域产生滑移线和裂纹等缺陷。
2、提高了蒙皮拉形后外形弧度符合度，使之满足工程图纸要求，进而提高蒙皮质量，以实现更优异的飞机气动外形。
附图说明
图1是本发明实施例中将蒙皮拉形模形面划分多个区域并将蒙皮夹持时结构示意图；
图2是本发明实施例中降低拉形机钳口高度使区域一内的蒙皮和蒙皮拉形模接触时结构示意图；
图3是本发明实施例中拉形机钳口做拉伸运动使区域一内的蒙皮和蒙皮拉形模贴合时结构示意图；
图4是本发明实施例中降低拉形机钳口高度使区域二内的蒙皮和蒙皮拉形模接触时结构示意图；
图5是本发明实施例中拉形机钳口做拉伸运动使区域二内的蒙皮和蒙皮拉形模贴合时结构示意图；
图中，1、蒙皮拉形模；2、拉形机钳口；3、拉形机钳口；4、蒙皮；5、蒙皮拉形模形面区域一；6、蒙皮拉形模形面区域二；7、蒙皮拉形模形面区域二；8、拉形机钳口向下运动方向；9、拉形机钳口向下运动方向；10、拉形机钳口拉伸运动方向；11、拉形机钳口拉伸运动方向；12、拉形机钳口向下运动方向；13、拉形机钳口向下运动方向；14、拉形机钳口拉伸运动方向；15、拉形机钳口拉伸运动方向。
具体实施方式
下面结合附图1-5对本发明做进一步详述：一种大型飞机2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，所述拉形成型方法是将蒙皮拉形模形面划分为多个区域，各个区域的面积大致相同，分工序对蒙皮进行拉形成型，每一工序的拉形都使得蒙皮与蒙皮拉形模位于某一区域内的形面完全贴合，在完成所有工序的拉形后，蒙皮与蒙皮拉形模所有区域的形面均完全贴合，各工序的拉伸变形量为蒙皮拉形总变形量/所述划分区域的数量。
具体步骤如下：
步骤一：根据蒙皮拉形模1形面大小和弧度特点，将蒙皮拉形模1的形面划分为多个拉形成型区域：蒙皮拉形模形面区域一5、蒙皮拉形模形面区域二6、蒙皮拉形模形面区域二7，如图1所示；
步骤二，通过拉形机钳口2、拉形机钳口3将蒙皮4左右两端夹持；
步骤三，降低拉形机钳口高度，使拉形机钳口2、拉形机钳口3向下运动，如图2中拉形机钳口向下运动方向8、拉形机钳口向下运动方向9所示，使蒙皮4与蒙皮拉形模1位于蒙皮拉形模形面区域一5内的形面接触；
步骤四，使拉形机钳口2、拉形机钳口3在水平方向上向远离蒙皮拉形模1的方向做拉伸运动，如图3中拉形机钳口拉伸运动方向10、拉形机钳口拉伸运动方向11所示，使蒙皮4与蒙皮拉形模1位于蒙皮拉形模形面区域一5内的形面完全贴合；
步骤五，降低拉形机钳口高度，再次使拉形机钳口2、拉形机钳口3向下运动，如图4中拉形机钳口向下运动方向12、拉形机钳口向下运动方向13所示，使蒙皮4与蒙皮拉形模1位于蒙皮拉形模形面区域二6、蒙皮拉形模形面区域二7内的形面接触；
步骤六，使拉形机钳口2、拉形机钳口3在水平方向上向远离所述蒙皮拉形模1的方向做拉伸运动，如图5中拉形机钳口拉伸运动方向14、拉形机钳口拉伸运动方向15所示，将蒙皮4与蒙皮拉形模1位于蒙皮拉形模形面区域二6、蒙皮拉形模形面区域二7内的形面完全贴合；
步骤七，重复步骤五和步骤六，使蒙皮4与蒙皮拉形模1所有区域的形面完全贴合。
在本实施例中，为了保证蒙皮的拉形成型过程更加均匀，使得在不同工序的拉形成型过程中蒙皮与蒙皮拉形模之间的摩擦力大致相等，因此，在将所述蒙皮拉形模形面划分为多个区域的工序中，各个所述区域面积大致相同；
在本实施例中，为了保证蒙皮的各个区域获得均匀的拉伸变形量，在将蒙皮与蒙皮拉形模位于各个区域内的形面完全拉伸贴合的各工序中，拉伸变形量为蒙皮拉形总变形量/所述划分区域的数量，以避免所述蒙皮在局部区域产生滑移线和裂纹等缺陷；
在本实施例中，采用的2000系铝合金是2524-T3(ML)型的铝合金，但不局限于此种型号，也可适用于2000系铝合金的其他型号。
上述实施例仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明原理的基础上所做的任何引申、变形均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：根据蒙皮拉形模形面弧度特点，将蒙皮拉形模形面划分为多个区域：区域一、区域二、……；
步骤二：拉形机钳口将蒙皮两端夹持；
步骤三：分工序依次对蒙皮区域一、区域二、……进行拉形成型，使得蒙皮与蒙皮拉形模位于区域一、区域二、……内的形面完全贴合，即完成蒙皮拉形成型。
2.如权利要求1所述的2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，其特征在于：在步骤一中，蒙皮拉形模形面划分的各个区域面积相同。
3.如权利要求1所述的2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，其特征在于：区域一位于蒙皮拉形模的最高处，其他区域依次位于区域一的两侧。
4.如权利要求1所述的2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，其特征在于：在将蒙皮与蒙皮拉形模位于各个区域内的形面完全拉伸贴合的各工序中，各工序的拉伸变形量为蒙皮拉形总变形量/所述划分区域的数量。
5.如权利要求1所述的2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，其特征在于：2000系铝合金是2524-T3(ML)型的铝合金。
6.如权利要求1所述的2000系铝合金蒙皮分段拉形成型方法，其特征在于：在步骤三中，工序的具体步骤为，降低拉形机钳口高度，使蒙皮与蒙皮拉形模位于区域一内的形面接触，拉形机钳口在水平方向上向远离蒙皮拉形模的方向做拉伸运动，使蒙皮与蒙皮拉形模位于此区域内的形面完全贴合；重复上述步骤，拉形成型区域二、……。
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