一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法技术

本发明专利技术属于机械加工制造技术领域，公开了一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，包括：采用ZL205AA高强铝合金浇注成型整体尾翼；对所述整体尾翼进行热处理；对热处理后的整体尾翼进行数控加工。本发明专利技术提供的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，能够提升精密成型加工制造的总体质量，降低了制造成本的同时缩短了制造周期。

【技术实现步骤摘要】
一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法
本专利技术涉及机械加工制造
，特别涉及一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法。
技术介绍
夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼一种重要的结构铸件，该类铸件长度规格多为大型、超长型且对刚度和加工精密程度有很高的要求。现有技术中，超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的精密铸造成型方法并不完善，生产出来的结构铸件的质量稳定性较差。因此，需对现有技术进行改进，设计一种能使结构铸件的质量和精密程度处于较高水平的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的精密铸造成型方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，提升产品的质量和精密程度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，包括：采用ZL205AA高强铝合金浇注成型整体尾翼；对所述整体尾翼进行热处理；对热处理后的整体尾翼进行数控加工，具体包括：步骤1，对整体尾翼进行加工前基准测量，分别找平两侧翼平面后，加工见光；步骤2，对尾翼进行外形整体三维扫描，同时，两侧翼平面按照网格区域进行壁厚测量；步骤3，对照内型网格筋三维模型，结合外形扫描及蒙皮壁厚进行蒙皮内型逆向求解，计算出内型轮廓度及壁厚偏差；步骤4，基于所述内型轮廓度和所述壁厚偏差，根据蒙皮壁厚均匀一致的原则及外形轮廓度总体尺寸满足设计要求的原则，制定左侧蒙皮和右侧蒙皮的基准调整方案；步骤5，基于所述基准调整方案，以保证左侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对右侧平面四角进行基准调整，半精加工左侧蒙皮，以保证右侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对左侧平面四角进行基准调整，半精加工右侧蒙皮；步骤6，重复步骤2、步骤3和步骤4，针对半精加工的结果，制定半精加工基准调整方案；步骤7，基于半精加工基准调整方案，以保证左侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对右侧平面四角进行基准调整，精加工左侧蒙皮，以保证右侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对左侧平面四角进行基准调整，精加工右侧蒙皮；步骤8，进行外形整体扫描并拟合两侧翼蒙皮的整体轮廓度；步骤9，对两侧翼大平面蒙皮厚度进行检测；步骤10，以两侧翼型面为基准，精加工外形轮廓四周；步骤11，以外形轮廓及两侧翼型面为基准，对底座进行精加工，保证两册翼面相对与底座的对称度；步骤12，对精加工的尾翼进行最终检测，保证总体尺寸后进行称重。进一步地，所述对整体尾翼进行加工前基准测量，分别找平两侧翼平面后，加工见光包括：以铸造加工工艺凸台为基准，进行外形手工划线；以划线为基准，分别找平两侧翼平面后，进行粗加工见光。进一步地，所述对尾翼进行外形整体三维扫描，同时，两侧翼平面按照网格区域进行壁厚测量包括：将所述整体尾翼立于工作台上，对其外形进行整体三维扫描；参照所述整体尾翼的理论模型和外形筋的位置，在两侧翼外平面上参照夹芯网格筋进行划线，形成网格筋方格；测量所有网格筋内蒙皮的厚度，每个网格筋测量四个角落点及中心区域共5个位置的壁厚值。进一步地，所述对照内型网格筋三维模型，结合外形扫描及蒙皮壁厚进行蒙皮内型逆向求解，计算出内型轮廓度及壁厚偏差具体包括：以蒙皮外型面为基准，结合壁厚进行逆向反求拟合出内型面蒙皮三维模型；以内型蒙皮三维模型为基准目标，采用最佳拟合将反求出的内型进行对比；计算出内型轮廓度及壁厚偏差。进一步地，所述采用ZL205AA高强铝合金浇注成型整体尾翼包括：设计整体砂型铸造成型工艺和铸件图以及浇铸系统并进行模拟仿真优化；制造装配整体砂型铸造模具，并制造检测模具砂型的型芯和型腔，而后进行三维扫描检测；配比熔炼高强铝合金ZL205AA并进行整体尾翼挤压浇铸；切割去除铝合金整体尾翼浇铸系统，得到铝合金整体尾翼铸件；三维扫描检测铝合金整体尾翼铸件。进一步地，所述配比熔炼高强铝合金ZL205AA包括：采用精A1锭和精铝熔铸的Al、cu、Mn、Ti-B中间合金配制合金，将合金中的杂质控制在最低限度，合金中的主要杂质Fe控制在0.1％以下；通过控制合金成分为Cu、Mn、Ti为合金强化元素，形成Al-Cu-Mn-Ti相沉淀强化；其中，熔化后，在740-750℃时，加入Al-Ti-B中间合金搅拌10-15min，在710-730℃时，用六氯乙烷二氧化钛精炼剂精炼静置10-15min；浇铸前轻微搅拌。进一步地，所述整体尾翼挤压浇铸包括：在浇铸炉前，预热浇铸炉，使炉内温度大于40℃并保持干燥，控制湿度小于80％；进行挤压浇铸；其中，浇铸时的铝液温度控制在700-750℃之间；浇铸的铝液重量是铸件与浇铸系统总重量的1.5倍以上；挤压压力大于0.1Mpa，以确保冲型的压力和速度；冲型时间大于30S，保压压力0.1～0.12MPa，保压时间300S以上；浇铸后炉温降到室温以后4小时再随炉冷却至室温后开炉。进一步地，所述对所述整体尾翼进行热处理包括：设计制造整体尾翼热处理工装，并将铸造的铝合金整体尾翼与热处理工装装配；对铸造铝合金整体尾翼进行固熔及T6淬火处理，并以内型面为基准，采用最佳拟合方式对出炉后的铸件进行三维检测，控制变形量；对铸造铝合金整体尾翼进行人工时效，而后进行三维检测，控制人工时效的变形量；对铝合金整体尾翼铸件进行铸造缺陷检测，而后针对缺陷进行必要的修复；整体尾翼本体取样与力学性能测试。进一步地，所述对铸造铝合金整体尾翼进行固熔及T6淬火处理包括：先将炉温升温至520℃保温2H，再升温至538℃保温10-18H出炉；将整体尾翼铸件在铝合金淬火液中淬火；其中，铸件入水时间和转移时间小于20S，水温不低于60℃；铸件以上下立式的方式入水，防止因淬火造成铸件变形；在固熔处理过程中，将Al2Cu和Cd融入固熔体(Al-Si-Mg)用以细化合金的组织达到理想的性能。进一步地，所述人工时效包括：在台式干燥箱中进行整体尾翼铸件人工时效处理；其中，人工时效时，升温至175℃，保温4-6H，出炉后空冷。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例中提供的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，针对产品的环境工况及结构特点需求，系统性的分析了超长型薄壁高强铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼整体砂型铸造、热处理、数控加工等各工艺专业环节的变形特点；在数控加工阶段，有效的控制了夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼各工艺环节的变形，保证了产品的气动外形、整体尾翼金属承力层壁厚均匀性，整体尾翼总体重量质心等关键技术指标；有效地攻克了超长型薄壁高强铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼精密铸造成型与加工过程中的系列关键技术，保证了超长型高强铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼精密成型加工制造的总体质量，降低了制造成本的同时缩短了制造周期。附图说明图1为本专利技术提供的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的结构示意图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，提升产品的质量和精密程度。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，其特征在于，包括：采用ZL205AA高强铝合金浇注成型整体尾翼；对所述整体尾翼进行热处理；对热处理后的整体尾翼进行数控加工，具体包括：步骤1，对整体尾翼进行加工前基准测量，分别找平两侧翼平面后，加工见光；步骤2，对尾翼进行外形整体三维扫描，同时，两侧翼平面按照网格区域进行壁厚测量；步骤3，对照内型网格筋三维模型，结合外形扫描及蒙皮壁厚进行蒙皮内型逆向求解，计算出内型轮廓度及壁厚偏差；步骤4，基于所述内型轮廓度和所述壁厚偏差，根据蒙皮壁厚均匀一致的原则及外形轮廓度总体尺寸满足设计要求的原则，制定左侧蒙皮和右侧蒙皮的基准调整方案；步骤5，基于所述基准调整方案，以保证左侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对右侧平面四角进行基准调整，半精加工左侧蒙皮，以保证右侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对左侧平面四角进行基准调整，半精加工右侧蒙皮；步骤6，重复步骤2、步骤3和步骤4，针对半精加工的结果，制定半精加工基准调整方案；步骤7，基于半精加工基准调整方案，以保证左侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对右侧平面四角进行基准调整，精加工左侧蒙皮，以保证右侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对左侧平面四角进行基准调整，精加工右侧蒙皮；步骤8，进行外形整体扫描并拟合两侧翼蒙皮的整体轮廓度；步骤9，对两侧翼大平面蒙皮厚度进行检测；步骤10，以两侧翼型面为基准，精加工外形轮廓四周；步骤11，以外形轮廓及两侧翼型面为基准，对底座进行精加工，保证两册翼面相对与底座的对称度；步骤12，对精加工的尾翼进行最终检测，保证总体尺寸后进行称重。...

【技术特征摘要】
1.一种超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，其特征在于，包括：采用ZL205AA高强铝合金浇注成型整体尾翼；对所述整体尾翼进行热处理；对热处理后的整体尾翼进行数控加工，具体包括：步骤1，对整体尾翼进行加工前基准测量，分别找平两侧翼平面后，加工见光；步骤2，对尾翼进行外形整体三维扫描，同时，两侧翼平面按照网格区域进行壁厚测量；步骤3，对照内型网格筋三维模型，结合外形扫描及蒙皮壁厚进行蒙皮内型逆向求解，计算出内型轮廓度及壁厚偏差；步骤4，基于所述内型轮廓度和所述壁厚偏差，根据蒙皮壁厚均匀一致的原则及外形轮廓度总体尺寸满足设计要求的原则，制定左侧蒙皮和右侧蒙皮的基准调整方案；步骤5，基于所述基准调整方案，以保证左侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对右侧平面四角进行基准调整，半精加工左侧蒙皮，以保证右侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对左侧平面四角进行基准调整，半精加工右侧蒙皮；步骤6，重复步骤2、步骤3和步骤4，针对半精加工的结果，制定半精加工基准调整方案；步骤7，基于半精加工基准调整方案，以保证左侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对右侧平面四角进行基准调整，精加工左侧蒙皮，以保证右侧蒙皮厚度和外形的前提下，通过调整垫铁对左侧平面四角进行基准调整，精加工右侧蒙皮；步骤8，进行外形整体扫描并拟合两侧翼蒙皮的整体轮廓度；步骤9，对两侧翼大平面蒙皮厚度进行检测；步骤10，以两侧翼型面为基准，精加工外形轮廓四周；步骤11，以外形轮廓及两侧翼型面为基准，对底座进行精加工，保证两册翼面相对与底座的对称度；步骤12，对精加工的尾翼进行最终检测，保证总体尺寸后进行称重。2.如权利要求1所述的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，其特征在于，所述对整体尾翼进行加工前基准测量，分别找平两侧翼平面后，加工见光包括：以铸造加工工艺凸台为基准，进行外形手工划线；以划线为基准，分别找平两侧翼平面后，进行粗加工见光。3.如权利要求2所述的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，其特征在于，所述对尾翼进行外形整体三维扫描，同时，两侧翼平面按照网格区域进行壁厚测量包括：将所述整体尾翼立于工作台上，对其外形进行整体三维扫描；参照所述整体尾翼的理论模型和外形筋的位置，在两侧翼外平面上参照夹芯网格筋进行划线，形成网格筋方格；测量所有网格筋内蒙皮的厚度，每个网格筋测量四个角落点及中心区域共5个位置的壁厚值。4.如权利要求3所述的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，其特征在于，所述对照内型网格筋三维模型，结合外形扫描及蒙皮壁厚进行蒙皮内型逆向求解，计算出内型轮廓度及壁厚偏差具体包括：以蒙皮外型面为基准，结合壁厚进行逆向反求拟合出内型面蒙皮三维模型；以内型蒙皮三维模型为基准目标，采用最佳拟合将反求出的内型进行对比；计算出内型轮廓度及壁厚偏差。5.如权利要求4所述的超长型薄壁铝合金夹芯网格筋双层蒙皮整体尾翼的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华侨，王春艳，张权，冯四伟，冯凯，李玉胜，赵连君，翟虎，王宇飞，赵华军，肖星雨，
申请(专利权)人：湖北三江航天红阳机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42