一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法技术

本发明专利技术涉及一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法，包括以下步骤：S1、锻件设计；S2、坯料设计；S3、包络模设计；S4、将坯料放入约束模中，包络模作空间包络运动，包络模和约束模沿轴向发生相对运动并靠近，在包络模和约束模共同作用下坯料发生连续增量塑性变形；S5、顶出机构顶出步骤S4中成形的锻件；S6、对锻件进行飞边切除处理。本发明专利技术可以实现连续增量塑性变形，材料利用率高、成形力小、生产成本低，可以细化构件内部的组织晶粒，形成完整的流线，提升构件的机械性能。本发明专利技术避免了坯料在成形过程中产生高筋充不满的缺陷，保证了成形精度。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法
本专利技术涉及空间包络成形领域，更具体地说，涉及一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法。
技术介绍
薄壁高筋飞机窗框构件具有腹板薄、筋条薄且高、质量轻、强度高、承载能力强的特点，是飞机等航空航天装备的关键承力构件，该类构件的制造加工是国际研究热点。目前，薄壁高筋飞机窗框构件主要采用铣削进行制造。但是，铣削加工不仅材料利用率低，生产效率低，而且不能制造高性能的薄壁高筋飞机窗框构件。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法，实现了薄壁高筋飞机窗框构件高性能高效率低成本制造。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法，所述薄壁高筋飞机窗框构件包括腹板和筋板，成形方法包括以下步骤：S1、锻件设计：在飞机窗框构件腹板内外两侧设计多台阶飞边得到飞机窗框锻件，其余位置不留加工余量；S2、坯料设计：坯料为环状的板材，坯料外径尺寸比约束模型腔底部相应位置尺寸大0.1～0.3mm，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法，所述薄壁高筋飞机窗框构件包括腹板和筋板，其特征在于，成形方法包括以下步骤：/nS1、锻件设计：在飞机窗框构件腹板内外两侧设计多台阶飞边得到飞机窗框锻件，其余位置不留加工余量；/nS2、坯料设计：坯料为环状的板材，坯料外径尺寸比约束模型腔底部相应位置尺寸大0.1～0.3mm，其内径尺寸比约束模型腔底部相应位置尺寸小0.1～0.3mm；/nS3、包络模设计：包络模为非回转非对称锥体，其工作型面由两个内外凸台组成，两个内外凸台的顶面分别用于成形飞机窗框锻件内外侧腹板，两个内外凸台的缝隙用于成形飞机窗框锻件筋板；内凸台顶面内侧为多台阶状，外凸台顶面外侧为多...

【技术特征摘要】
1.一种薄壁高筋飞机窗框构件空间包络成形方法，所述薄壁高筋飞机窗框构件包括腹板和筋板，其特征在于，成形方法包括以下步骤：
S1、锻件设计：在飞机窗框构件腹板内外两侧设计多台阶飞边得到飞机窗框锻件，其余位置不留加工余量；
S2、坯料设计：坯料为环状的板材，坯料外径尺寸比约束模型腔底部相应位置尺寸大0.1～0.3mm，其内径尺寸比约束模型腔底部相应位置尺寸小0.1～0.3mm；
S3、包络模设计：包络模为非回转非对称锥体，其工作型面由两个内外凸台组成，两个内外凸台的顶面分别用于成形飞机窗框锻件内外侧腹板，两个内外凸台的缝隙用于成形飞机窗框锻件筋板；内凸台顶面内侧为多台阶状，外凸台顶面外侧为多台阶状，两个内外凸台的多台阶分别用于成形飞机窗框锻件内外两侧多台阶飞边；飞机窗框锻件上表面任意一点坐标和对应的包络模表面点坐标满足以下关系式：



其中，ε是包络模锥角；
S4、空间包络成形：将坯料加热后放入约束模中，包络模绕空间包络中心作空间包络运动，包络模和约束模沿轴向发生相对运动并相互靠近，在包络模和约束模共同作用下坯料发生连续增量塑性变形；空间包络成形过程中，包络模顶面对坯料进行辗压，大部分金属首先径向流动逐渐形成多台阶飞边，而较少金属轴向流动充填包络模缝隙；当多台阶飞边完全形成时，此时金属轴向流动充填筋板，直至飞机窗框锻件筋板和腹板分别由包络模缝隙和包络模顶面连续多道次包络辗压成形，与飞机窗框锻件高筋相对的型面由约束模连续多道次辗压成形；
S5、锻件顶出：约束模内设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：华林，韩星会，顾彬挺，庄武豪，胡亚雄，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42