变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模及闸压成形方法技术

本发明专利技术属于航空飞机钣金零件加工技术领域,涉及一种变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模及闸压成形方法。本发明专利技术的复合模包括包括底座、聚氨酯限位块、柔性定位挡块、弯柄圆柱插销、内六角螺栓、上模连接板、上模、起重螺栓、定位销、定位板组件、直支撑块、弯支撑块、长连接板和短连接板；本发明专利技术通过板料折弯压力机对防回弹成形复合模一次施加压力，实现成形后变曲率角度精确，零件无回弹，贴合度保证0.5mm公差的目的。达到变曲率前缘蒙皮零件成形效率高，提升表面质量，防止零件成形后回弹的成形要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模及闸压成形方法


[0001]本专利技术属于航空飞机钣金零件加工
,涉及一种变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模及闸压成形方法。

技术介绍

[0002]前缘蒙皮类零件是飞机的主要零件类型之一，在尾段、机翼等关键部位进行大量使用。随着四代机及未来五代机性能指标要求的不断提高，飞机设计中的前缘蒙皮零件为保证气动外形，对外形尺寸要求更加严格。因此前缘蒙皮零件出现结构尺寸大，相对厚度大，成形时零件变形极不均匀，极易回弹。要保证合格的零件，不允许出现破裂、局部起皱、粗晶和滑移线等成形缺陷，这使得成形难度随之增加。在现阶段中，前缘类蒙皮主要采用蒙皮拉伸及闸压两种成形方式，但目前零件的制造仍存在如下难点：
[0003](1)利用蒙皮拉伸成形前缘类零件的效果较好，但存在一定的范围区域，对于R角较小的前缘蒙皮在拉伸时容易出现滑移线、桔皮、粗晶乃至破裂等不可接受的缺陷。
[0004](2)使用刚性模作为凹模进行闸压时对零件表面造成的划伤缺陷较为严重。
[0005](3)利用通用橡胶垫作为凹模时，橡胶的磨损较为严重，使用成本高。
[0006](4)利用通用橡胶垫作为凹模时，加工原理为零件下部垫橡胶，上部使用弯曲阳模压弯，通过下部橡胶变形挤压零件使贴合阳模。这种成型方法的缺点是产生回弹较大，要进行大量校正，前缘顶部修整效果不好。
[0007]一种变曲率前缘蒙皮零件，零件材料使用2mm厚的铝合金板材，特点为顶部曲率由一端R4.5mm逐渐圆滑过渡至另一端R5.5mm，零件成形后整体宽度较窄，仅45mm，零件整体长度为1787mm。此变曲率前缘蒙皮的下料方式为数铣下料铣床铣切平板零件外形，并钻2Φ5.2mm销钉孔，下料完成后使用PA250/4000d800型板料折弯压力机进行折弯成形加工。因此种变曲率前缘蒙皮顶部两侧弧度较为平缓，顶部弧度较大。一次折弯成形后两侧贴合度较差，故折弯前使用滚弯机对零件两侧进行预滚弯成形。
[0008]而由于变曲率前缘蒙皮零件相对长度较长，宽度较窄，利用通用橡胶垫作为凹模，当零件进行闸压成形时，上部使用弯曲阳模压弯，通过下部橡胶变形挤压零件使贴合阳模。自身仍有因弹性变形而造成的回弹，变形回弹后的零件需进行人工敲修，敲修后零件表面出现锤印、划痕等表面质量差，导致工人修复困难，零件报废率接近60％。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于设计一种特殊的变曲率前缘蒙皮闸压成形方法，将原来的通用橡胶垫和专用弯曲模装置重新设计并整合为一套用于闸压成形的防回弹成形复合模，通过板料折弯压力机对防回弹成形复合模一次施加压力，实现成形后变曲率角度精确，零件无回弹，贴合度保证0.5mm公差的目的。达到变曲率前缘蒙皮零件成形效率高，提升表面质量，防止零件成形后回弹的成形要求。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模，包括底座1、聚氨酯限位块2、柔性定位挡块3、弯柄圆柱插销4、内六角螺栓5、上模连接板6、上模7、起重螺栓8、定位销9、定位板组件10、直支撑块11、弯支撑块12、长连接板13和短连接板14；
[0012]底座1包括底板和侧板，在底板和侧板构成的空间内设置有聚氨酯限位块2和柔性定位挡块3，聚氨酯限位块2的底面与底座1底板的上表面贴合，侧面与底座1侧板贴合；柔性定位挡块3置于聚氨酯限位块2之上，并位于上模7的两侧；聚氨酯限位块2和柔性定位挡块3同时与上模7的外表面贴合，聚氨酯限位块2及柔性定位挡块3构成的凹模型面与变曲率前缘蒙皮零件的仿真回弹优化后的外表面型面尺寸及曲率一致，聚氨酯限位块2及柔性定位挡块3既用于限位防止零件回弹又用于闸压成形；
[0013]弯柄圆柱插销4从水平方向依次穿过设置在底座1侧板与柔性定位挡块3侧面的销孔，起到防止柔性定位挡块3脱落的作用；内六角螺栓5依次穿过设置在上模连接板6上的螺栓通孔，以及设置在上模7底面的螺栓孔，将上模连接板6与上模7紧固；上模7型面为实际数模进行仿真回弹后的内表面优化型面曲率及尺寸大小；上模连接板6的侧面设置有起重螺栓8，用于吊装，吊装时上模7随上模连接板6同步提升；
[0014]上模7顶部设置有定位销凹槽，定位销9的底部安装在定位销凹槽内，定位销9的上部用于与变曲率前缘蒙皮零件板材上的销钉孔连接；聚氨酯限位块2的型面表面设置有定位销9的躲避孔位，防止零件板料定位后闸压成形时造成聚氨酯限位块2破裂；
[0015]定位板组件10为L形板状结构，L形的短板面设置有螺纹通孔，并通过螺栓与设置在上模连接板6上表面两侧边缘处的螺纹孔连接；定位销9与定位板组件10共同用于上模7与聚氨酯限位块2及柔性定位挡块3合模时的定位导向，定位板组件10保证上模7在试模时宽度方向上的位置校正，定位销9保证上模7在试模时长度方向上的位置校正；
[0016]直支撑块11为长方体形金属块，弯支撑块12为L形金属块，直支撑块11和弯支撑块12分别固定安装在上模7两侧，增加上模7的重量及平衡性，防止上模7在模具合模后发生侧倾；
[0017]长连接板13及短连接板14的两端均设置有螺纹通孔；长连接板13设置在底座1的一侧，长连接板13的两端分别通过螺栓与上模连接板6侧面和底座1侧板的螺栓孔连接；短连接板14设置在底座1的一端，短连接板14的两端分别通过螺栓与上模7和底座1的底板一端的螺栓孔连接；长连接板13及短连接板14用于保证模具使用时的整体稳固性及整体的可移动性，长连接板13及短连接板14与模具紧固后，起重机通过起重螺栓8对模具整体进行移动。
[0018]进一步的，所述的聚氨酯限位块2及柔性定位挡块3的制造公差为正负0.1mm，聚氨酯限位块2及柔性定位挡块3与底座1采用过盈配合，镶嵌入底座1的底板和侧板围成的空间内；
[0019]上模连接板6及上模7的型面整体表面粗糙度不低于Ra1.6，上模7型面制造公差为负0.1mm；
[0020]定位销9的孔位置偏移极限偏差
±
0.3mm,孔径制造精度按GB/T 1800.31998中IT12级精度；
[0021]定位板组件10与上模7之间的位置公差为正负0.2mm，试模时上模7缓慢下落合模，保证上模7与聚氨酯限位块2及柔性定位挡块3不发生干涉；
[0022]直支撑块11和弯支撑块12的上表面距离上模7顶端的距离为10mm，保证零件板料的放置可行性。
[0023]一种变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模的零件闸压成形方法，包括以下步骤：
[0024]第一步，检查板料材料厚度、表面状态；材料表面不允许出现裂纹、脱层、非金属夹杂物、气泡、烧损，腐蚀斑点，材料边缘毛刺；为防止闸压过程中因杂质造成零件表面划伤，用丙酮或酒精浸湿的白棉布擦洗零件毛料表面和工装表面直至完全去除油迹、乳化液和其它脏物的痕迹，擦拭后白棉布上不应有污染的痕迹；
[0025]第二步，利用扳手，手动松开折弯机的滑块的上模7固定螺丝，使折弯机的夹板与固定块分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模，其特征在于，包括底座(1)、聚氨酯限位块(2)、柔性定位挡块(3)、弯柄圆柱插销(4)、内六角螺栓(5)、上模连接板(6)、上模(7)、起重螺栓(8)、定位销(9)、定位板组件(10)、直支撑块(11)、弯支撑块(12)、长连接板(13)和短连接板(14)；底座(1)包括底板和侧板，在底板和侧板构成的空间内设置有聚氨酯限位块(2)和柔性定位挡块(3)，聚氨酯限位块(2)的底面与底座(1)底板的上表面贴合，侧面与底座(1)侧板贴合；柔性定位挡块(3)置于聚氨酯限位块(2)之上，并位于上模(7)的两侧；聚氨酯限位块(2)和柔性定位挡块(3)同时与上模(7)的外表面贴合，聚氨酯限位块(2)及柔性定位挡块(3)构成的凹模型面与变曲率前缘蒙皮零件的仿真回弹优化后的外表面型面尺寸及曲率一致，聚氨酯限位块(2)及柔性定位挡块(3)既用于限位防止零件回弹又用于闸压成形；弯柄圆柱插销(4)从水平方向依次穿过设置在底座(1)侧板与柔性定位挡块(3)侧面的销孔，起到防止柔性定位挡块(3)脱落的作用；内六角螺栓(5)依次穿过设置在上模连接板(6)上的螺栓通孔，以及设置在上模(7)底面的螺栓孔，将上模连接板(6)与上模(7)紧固；上模(7)型面为实际数模进行仿真回弹后的内表面优化型面曲率及尺寸大小；上模连接板(6)的侧面设置有起重螺栓(8)，用于吊装，吊装时上模(7)随上模连接板(6)同步提升；上模(7)顶部设置有定位销凹槽，定位销(9)的底部安装在定位销凹槽内，定位销(9)的上部用于与变曲率前缘蒙皮零件板材上的销钉孔连接；聚氨酯限位块(2)的型面表面设置有定位销(9)的躲避孔位，防止零件板料定位后闸压成形时造成聚氨酯限位块(2)破裂；定位板组件(10)为L形板状结构，L形的短板面设置有螺纹通孔，并通过螺栓与设置在上模连接板(6)上表面两侧边缘处的螺纹孔连接；定位销(9)与定位板组件(10)共同用于上模(7)与聚氨酯限位块(2)及柔性定位挡块(3)合模时的定位导向，定位板组件(10)保证上模(7)在试模时宽度方向上的位置校正，定位销(9)保证上模(7)在试模时长度方向上的位置校正；直支撑块(11)为长方体形金属块，弯支撑块(12)为L形金属块，直支撑块(11)和弯支撑块(12)分别固定安装在上模(7)两侧，增加上模(7)的重量及平衡性，防止上模(7)在模具合模后发生侧倾；长连接板(13)及短连接板(14)的两端均设置有螺纹通孔；长连接板(13)设置在底座(1)的一侧，长连接板(13)的两端分别通过螺栓与上模连接板(6)侧面和底座(1)侧板的螺栓孔连接；短连接板(14)设置在底座(1)的一端，短连接板(14)的两端分别通过螺栓与上模(7)和底座(1)的底板一端的螺栓孔连接；长连接板(13)及短连接板(14)用于保证模具使用时的整体稳固性及整体的可移动性，长连接板(13)及短连接板(14)与模具紧固后，起重机通过起重螺栓(8)对模具整体进行移动。2.根据权利要求1所述的变曲率前缘蒙皮零件的防回弹成形复合模，其特征在于，所述的聚氨酯限位块(2)及柔性定位挡块(3)的制造公差为正负0.1mm，聚氨酯限位块(2)及柔性定位挡块(3)与底座(1)采用过盈配合，镶嵌入底座(1)的底板和侧板围成的空间内；上模连接板(6)及上模(7)的型面整体表面粗糙度不低于Ra1.6，上模(7)型面制造公差为负0.1mm；...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新，王林，杜建宁，李财正，邵宇宁，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：