CN111168171A - 超塑成形/扩散连接零件化铣方法 - Google Patents

超塑成形/扩散连接零件化铣方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于特种加工的技术领域，具体涉及一种超塑成形/扩散连接零件化铣方法。本发明的超塑成形/扩散连接零件化铣方法按照超塑成形/扩散连接零件目标化铣区域制作展开图形，并在图形规则边缘设计定位边，边缘与凸起加强筋切点位置一致，四边同时定位，取代原有孔系传递定位方式，可有效找正。通过使用本发明提供的超塑成形/扩散连接零件化铣方法，解决了化铣样板无定位孔使用问题，实现了超塑成形/扩散连接零件加强筋内侧封闭区域化铣加工，并提出了一种针对超塑成形/扩散连接典型件的化铣加工方法，扩展了化学铣切成形样板的应用范围。

Description

超塑成形/扩散连接零件化铣方法
技术领域
本发明属于特种加工的技术领域，具体涉及一种超塑成形/扩散连接零件化铣方法。
背景技术
超塑性成形(SPF)技术是利用某些材料具有极好变形能力而进行成形的一种先进制造技术，而扩散连接(DB)技术是利用被连接材料在一定条件下原子间相互扩散而达到连接目的的一种材料连接技术，超塑成形/扩散连接(SPF/DB)组合工艺技术将二者结合在一起，可以实现一些难成形材料的复杂结构件的成形工作。以钛合金材料为例，其最佳超塑成形温度和扩散连接温度十分接近，可以实现在一次加热过程中完成超塑成形和扩散连接这两个过程并制造出外形复杂、内部中空并带有加强筋的整体性结构。
化铣是指通过特定的溶液对金属进行均匀侵蚀，从而达到去料加工的目的。采用有效的涂胶保护及刻型后，可以铣切各种复杂型面，这种加工技术广泛应用于加工薄壁、厚壁金属零件，以加工形状复杂及曲线准确的组件。
化铣样板是化学铣切样板的简称，是钣金零件化学铣切前，用于零件涂胶表面刻模的样板。对于无法展开状态下化铣，必须先成形类零件需使用化铣(成)样板，即化学铣切成形样板的简称，是对先成形后化学铣切的零件，进行化学铣切划线用的样板，样板为立体成形后状态。
现有曲面立体零件化铣加工一般使用化铣(成)样板，通过零件余量外3个或3个以上定位孔插销定位，同时保证样板与零件曲面贴合，再进行划线刻形以及后续化铣加工。超塑成形/扩散连接类零件一般由复杂曲面构成，表面分布环形或田字格凸起加强筋，若在加强筋封闭区域内化铣时必须使用化铣(成)样板，但化铣格附近无工艺余量区域，无法使用定位孔作为定位基准，导致常规化铣(成)样板无法使用，使用零件边缘定位孔定位协调样板制作十分困难。
发明内容
为了解决上述技术问题，改变原有定位方式，使用新型化铣样板，利用超塑成形/扩散连接零件局部特征进行定位，避免了化铣(成)样板远端孔系定位累积传递误差，提高了样板定位精度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种超塑成形/扩散连接零件化铣方法，其包括以下步骤：
步骤1、对超塑成形/扩散连接零件2的待化铣区201进行涂胶保护；
步骤2、将化学铣切成形样板1按形状相似性原则对应放置在超塑成形/扩散连接零件2的加强筋内侧封闭区域；
步骤3、使用化学铣切成形样板1周圈四处定位边101按照加强筋内切点进行找正，并定位；其中，按照超塑成形/扩散连接零件2的待化铣区201制作展开图形，并依照图形在化学铣切成形样板1的规则边缘设置定位边101，定位边101的边缘与凸起的加强筋切点位置一致，四边同时定位。
具体地，化学铣切成形样板1使用δ1.0～δ1.5mm厚度铝合金、钢板或钛合金材料按图形切割；或者使用玻璃钢盖板样板，厚度为5～8mm，型面按反模型制造。
进一步地，将化学铣切成形样板1的毛料按照待化铣区201弧度成形，手工或模压成形，化学铣切成形样板1与超塑成形/扩散连接零件2的贴合度不大于0.5mm；玻璃钢盖板样板使用数控加工盖板边缘，制作化学铣切成形样板1；并将化学铣切成形样板1涂漆、标记。
步骤4、按化学铣切成形样板1的外轮廓使用刻刀进行刻保护胶图形，移除化学铣切成形样板1后将定位边101区域进行连线，形成超塑成形/扩散连接零件2的待化铣区201的划线区域；
步骤5、去除划线区域内化铣保护胶；
步骤6、将超塑成形/扩散连接零件2移入化铣槽液进行化学铣切工序；
步骤7、超塑成形/扩散连接零件2取出，对化铣区进行厚度测量、表面粗糙度检测，并按样板检查化铣格形状。
本发明的效果和益处是：
通过本发明提供的超塑成形/扩散连接零件化铣方法解决了化铣样板无定位孔使用问题，实现了超塑成形/扩散连接零件加强筋内侧封闭区域化铣加工，扩展了化铣(成)样板的应用范围。
附图说明
图1为超塑成形/扩散连接零件化铣示意图。
图中：1化学铣切成形样板；101定位边；2超塑成形/扩散连接零件；201待化铣区。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
应当了解，所附附图并非按比例地绘制，而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在所附多个附图中，同样的或等同的部件(元素)以相同的附图标记标引。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
图1为超塑成形/扩散连接零件化铣示意图。参见图1，在本实施例中，超塑成形/扩散连接零件化铣方法包括以下步骤：
步骤1、对超塑成形/扩散连接零件2的待化铣区201进行涂胶保护；
步骤2、将化学铣切成形样板1按形状相似性原则对应放置在超塑成形/扩散连接零件2的加强筋内侧封闭区域；
步骤3、使用化学铣切成形样板1周圈四处定位边101按照加强筋内切点进行找正，并定位。其中，按照超塑成形/扩散连接零件2的待化铣区201制作展开图形，并依照图形在化学铣切成形样板1的规则边缘设置定位边101，定位边101的边缘与凸起的加强筋切点位置一致，四边同时定位，取代原有孔系传递定位方式，可有效找正。具体地，化学铣切成形样板1使用δ1.0～δ1.5mm厚度铝合金、钢板或钛合金材料按图形切割，材料成形后应需具有一定刚性；或者使用玻璃钢盖板类样板，厚度约5～8mm，型面按反模型制造。将毛料按照待化铣区201弧度成形，手工或模压成形均可，最终确认其与零件贴合度不大于0.5mm，玻璃钢盖板类样板直接使用数控加工盖板边缘，制作化学铣切成形样板1；并将化学铣切成形样板1涂漆，并打标记。
步骤4、按化学铣切成形样板1的外轮廓使用刻刀进行刻保护胶图形，移除化学铣切成形样板1后将定位边101区域进行连线，形成超塑成形/扩散连接零件2的待化铣区201的划线区域；
步骤5、手工去除划线区域内化铣保护胶；
步骤6、将零件移入化铣槽液开始进行化学铣切工序；
步骤7、零件取出，对化铣区进行厚度测量、表面粗糙度检测，并按样板检查化铣格形状。
以上示例性实施方式所呈现的描述仅用以说明本发明的技术方案，并不想要成为毫无遗漏的，也不想要把本发明限制为所描述的精确形式。显然，本领域的普通技术人员根据上述教导做出很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员便于理解、实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的保护范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (3)

1.一种超塑成形/扩散连接零件化铣方法，其特征在于，所述的超塑成形/扩散连接零件化铣方法包括以下步骤：
步骤1、对超塑成形/扩散连接零件(2)的待化铣区(201)进行涂胶保护；
步骤2、将化学铣切成形样板(1)对应放置在超塑成形/扩散连接零件(2)的加强筋内侧封闭区域；
步骤3、使用化学铣切成形样板(1)周圈四处定位边(101)按照加强筋内切点进行找正，并定位；其中，按照超塑成形/扩散连接零件(2)的待化铣区(201)制作展开图形，并依照图形在化学铣切成形样板(1)的规则边缘设置定位边(101)，定位边(101)的边缘与凸起的加强筋切点位置一致，四边同时定位；
步骤4、按化学铣切成形样板(1)的外轮廓使用刻刀进行刻保护胶图形，移除化学铣切成形样板(1)后，将定位边(101)区域连线，形成超塑成形/扩散连接零件(2)的待化铣区(201)的划线区域；
步骤5、去除划线区域内化铣保护胶；
步骤6、将超塑成形/扩散连接零件(2)移入化铣槽液进行化学铣切工序；
步骤7、将超塑成形/扩散连接零件(2)取出，对化铣区进行厚度测量、表面粗糙度检测，并按样板检查化铣格形状。
2.根据权利要求1所述的超塑成形/扩散连接零件化铣方法，其特征在于，所述的化学铣切成形样板(1)使用δ1.0～δ1.5mm厚度铝合金、钢板或钛合金材料按图形切割；或者使用玻璃钢盖板样板，厚度为5～8mm，型面按反模型制造。
3.根据权利要求1或2所述的超塑成形/扩散连接零件化铣方法，其特征在于，化学铣切成形样板(1)的制备方法包括：将化学铣切成形样板(1)的毛料按照待化铣区(201)弧度成形，手工或模压成形，化学铣切成形样板(1)与超塑成形/扩散连接零件(2)的贴合度不大于0.5mm；玻璃钢盖板样板使用数控加工盖板边缘，制作化学铣切成形样板(1)；并将化学铣切成形样板(1)涂漆、标记。
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