CN115091129B - 一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，包括如下步骤：A、将铝合金壁板在三轴滚床设备上进行滚弯成型；B、步骤A加工后的铝合金壁板进行网格化铣加工；C、将步骤B加工后的铝合金壁板进行反变形滚弯弧度校形；D、将步骤C加工后的铝合金壁板两端头进行逐点加压校直。本发明不仅优化了壁板零件的滚弯加工操作方法，而且避免因化铣后网格和肋条厚度尺寸相差大，校形过程出现裂纹、表面凹凸不平等现象，提高了产品质量稳定性，能保证产品制造过程的稳定、可靠批生产，可满足航空航天器的燃料贮箱和氧化剂贮箱的使用要求。

Description

一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，具体涉及一种铝合金壁板在三轴滚床设备上进行反变形滚弯校形工艺方法。
背景技术
航空航天器的燃料贮箱和氧化剂贮箱多采用铝合金板材加工而成，贮箱是由多个壁板拼焊而成贮箱筒体。贮箱壁板在滚弯加工后，还要经受化铣加工工序去除多余质量进行减重，壁板原始内应力平衡状态被打破，零件变形严重，滚弯校形时化铣后网格和肋条厚度尺寸相差大，校形过程中经常出现裂纹、表面凹凸不平等现象，产品质量稳定性差，网格壁板零件弧度、圆度和直线度等型面精度较差，直接影响贮箱筒体的焊接难度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法。
为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，包括以下步骤：
(1)将铝合金壁板在三轴滚床设备上进行滚弯成型；
(2)将步骤(1)中滚弯成型后的铝合金壁板进行网格化铣加工；
(3)将步骤(2)中完成网格化铣处理的网格壁板进行反变形滚弯弧度校形；
(4)将步骤(3)中滚弯校形后的网格壁板两端头进行逐点加压校直。
进一步的，所述步骤(1)中铝合金壁板为平板，长度为1000～5000mm，宽度为1000～5000mm，厚度为1～50mm，材料为2A12、2A14、2219等铝合金板材。
进一步的，所述步骤(1)中铝合金板材在三轴滚床设备上进行滚弯成型，形状为圆弧形，圆心角为30～300°，圆弧半径为500～2000mm。
进一步的，所述步骤(1)中圆弧形铝合金壁板与内型面理论样板进行比对，滚弯1～10次后，让圆弧形铝合金壁板两端头部位与样板完全贴合，圆弧形铝合金壁板中间部位与样板间隙值为0～50mm。
进一步的，所述步骤(2)中滚弯成圆弧形的铝合金壁板进行网格化铣加工，获得内表面带有肋条的网格壁板，要求弧度方向上下两端各留约10～100mm宽的加强筋，筋的厚度与网格肋条厚度一致。
进一步的，所述步骤(3)中表面带有肋条的网格壁板在三轴滚床设备上进行滚弯校形前，需对网格壁板表面化铣加工留下的凸包进行打磨，防止滚弯产生扭曲。
进一步的，所述步骤(3)中滚弯校形后的圆弧形网格壁板与内型面理论样板进行比对，滚弯校形1～10次后，让圆弧形网格壁板两端头部位与样板完全贴合，圆弧形网格壁板中间部位也与样板接近完全贴合，与样板间隙不大于1mm。
进一步的，所述步骤(4)中网格壁板两端头进行逐点加压校直所用设备为500～3000T液压机，施加压力为500～3000T。
进一步的，所述步骤(4)中网格壁板两端头进行逐点加压校直时，要在铝合金壁板两端头上加木制垫块逐段逐点加压，不仅要保证铝合金壁板圆弧度不变形，而且同时保证母线直线度小于1.5mm。
本发明可以大幅降低网格壁板零件滚弯校形的加工难度，修正量减少80％；同时提高滚弯校形成功率，合格率达到99％以上。通过检测，零件弧度实际型面与理论值偏差≤0.8mm，母线直线度≤1mm，零件表面光滑无凹凸不平现象、无裂纹等表面缺陷现象。
本发明具有以下优点：
本发明不仅优化了壁板零件的滚弯加工操作方法，而且避免因化铣后网格和肋条厚度尺寸相差大，校形过程出现裂纹、表面凹凸不平等现象，提高了产品质量稳定性，能保证产品制造过程的稳定、可靠批生产，可满足航空航天器的燃料贮箱和氧化剂贮箱的使用要求。
附图说明
图1为铝合金壁板与内型面理论样板比对示意图；
图2为铝合金壁板化铣加工的网格肋条和加强筋示意图。
图中：1、内型面理论样板，2、铝合金壁板中间，3、铝合金壁板端头。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
使用2A14铝合金平板在三轴滚床设备上进行滚弯成型，铝合金平板长度为2100mm，宽度为1200mm，厚度为20mm。滚弯成型后的圆弧形的圆心角为120°，圆弧半径为1000mm。滚弯四次后，圆弧形铝合金壁板与内型面理论样板进行比对，圆弧形铝合金壁板两端头部位与样板完全贴合，圆弧形铝合金壁板中间部位与样板间隙值为30mm，壁板与内型面理论样板比对示意图如图1所示。然后，将圆弧形铝合金壁板进行网格化铣加工，弧度方向上下两端各留约80mm宽的加强筋，筋的厚度与网格肋条厚度一致，网格肋条和加强筋示意图如图2所示。化铣网格加工后网格壁板发生回弹变形，回弹量90mm左右，即：圆弧形铝合金壁板中间部位与样板完全贴合，圆弧形铝合金壁板两端头部位与样板分别间隙60mm。将化铣后的网格壁板表面留下的凸包进行打磨，然后在三轴滚床设备上进行反变形滚弯校形，滚弯校形三次后，将圆弧形网格壁板与内型面理论样板进行比对，圆弧形网格壁板两端头部位与样板完全贴合，圆弧形网格壁板中间部位也与样板几乎完全贴合，与样板间隙不大于1mm。最后，对网格壁板两端头进行逐点加压校直，所用设备为1000T液压机，施加压力为800T，进行逐点加压校直时，要在铝合金壁板两端头上加木制垫块逐段逐点加压，不仅能保证铝合金壁板圆弧度不变形，而且同时保证母线直线度小于1.5mm。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、将铝合金壁板在三轴滚床设备上进行滚弯成型，铝合金壁板在三轴滚床设备上进行滚弯1~10次，滚弯后圆心角为30~300°，圆弧半径为500~2000mm；与内型面理论样板进行比对，铝合金壁板两端头部位与样板完全贴合，中间部位与样板间隙值为0~50mm；
B、步骤A加工后的铝合金壁板进行网格化铣加工，铝合金壁板进行网格化铣加工后，在弧度方向的上下两端分别留10~100mm宽的加强筋，加强筋的厚度与网格肋条厚度一致；
C、将步骤B加工后的铝合金壁板进行反变形滚弯弧度校形；
D、将步骤C加工后的铝合金壁板两端头进行逐点加压校直，铝合金壁板两端头进行逐点加压校直所用设备为500~3000T液压机，施加压力为500~3000T；在铝合金壁板两端头加垫块逐段逐点加压，保证铝合金壁板圆弧度不变形，母线直线度小于1.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，其特征在于：所述步骤A中，铝合金壁板长度为1000~5000mm，宽度为1000~5000mm，厚度为1~50mm，材料为2A12、2A14或2219铝合金板材。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，其特征在于：所述步骤C中，铝合金壁板在滚弯弧度校形前，对铝合金壁板表面网格化铣加工留下的凸包进行打磨。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金壁板滚弯校形工艺方法，其特征在于：所述步骤C中，滚弯弧度校形1~10次，校形后与内型面理论样板进行比对，铝合金壁板两端头部位与样板完全贴合，中间部位与样板间隙不大于1mm。
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