一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法技术

本发明专利技术公开了一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法，将环状零件采用金属丝∪型或∩型捆绑于热处理淬火工装上，金属丝与环状零件为同类材质，捆绑点不少于六处，根据环状零件的材质选择定位孔、冲缺口与热处理的先后处理工序，对热处理后零件上的缺口偏移进行手动修正。本发明专利技术提高了生产效率近5倍，成形质量一次交检合格率达到98％，降低了开裂报废风险，效率提高降低了生产制造成本。效率提高降低了生产制造成本。效率提高降低了生产制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法


[0001]本专利技术涉及机械加工领域，具体涉及到航天领域中的一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法。

技术介绍

[0002]框环类零件属运载火箭箭体结构件，与桁条、蒙皮等零件共同组成箭体，是重要的径向承力零件之一。框环类零件属环形构件，截面多为“Z”或“L”字型，由板材加工而成，常用材料为LC9
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M超硬铝合金或LY12
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M硬铝合金，材料规格为2mm,在航天产品中应用广泛。此类零件最大圆弧半径约R1670mm，顺母线方向分布形状尺寸不同的缺口，以便桁条通过。此类零件按名称可分为框环、框板、半框环等，大多弧长弧度为90度和180度二种。由于零件对形位公差要求高，零件的型面精度、平面度，特别是桁条缺口位置度，都将可能导致部段产品的超差，甚至干涉桁条零件的正常装配，零件精度对部段最终产品尺寸有着至关重要的。
[0003]框环、半框、半框环类零件长桁缺口的位置度检测，行业内通常采用的方法是利用标准切钻检测样板进行比对检查，在用切钻样板检查时，缺口位置存在长短偏移(也就是整体缺口相对位置延弧度方向，与样板上标准位置相比发生偏长或偏短错位)超差问题，多发生在零件远端端头的部分缺口上。桁条缺口是用专用切钻样板钻制缺口定位孔，然后采用冲切工艺冲制缺口，最终热处理后通过手工修正来满足设计要求，达到与切钻样板检测偏差不大于1mm的技术要求。
[0004]传统的框环类零件缺口成形过程中技术人员并未考虑热处理对桁条缺口的影响程度，对热处理入炉捆绑方式及时机未提出明确要求，未针对不同材料零件在热处理的过程中长度变化进行控制。无论什么材料、规格均是先加工出缺口后采用自由捆绑热处理，六轴滚床上反复滚校结合手工修正来满足设计要求。长久以来，零件在经固溶热处理后变形严重，由于零件弧长最长可达6米，其上桁条缺口多达30多处。在六轴滚床上反复滚校次数越多，材料受到挤压就会产生变化，远端缺口便会发生较大偏移。所以修正难度大，时间长，劳动强度大，通常一次交检合格率不足60％，桁条缺口位置超差的问题成为制约总装进度的一个瓶颈，而且长期得不到有效解决。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是在现有技术基础上，解决现框板类零件上桁条缺口位置度偏移问题所带来的加工效率低、劳动强度高、一次交检合格率低，桁条缺口位置超差等情况。同时使校形修正效率提高了近5倍，一次交检合格率达到98％。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案：
[0007]一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：将环状零件采用金属丝∪型或∩型捆绑于热处理淬火工装上，金属丝与环状零件为同类材质，捆绑点不少于六处；
[0009]S2：根据环状零件的材质选择定位孔、冲缺口与热处理的先后处理工序；
[0010]S3：对热处理后零件上的缺口偏移进行手动修正。
[0011]在上述技术方案中，当环状零件的材质为2A12
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O时，对环状零件采用∩型捆绑，当环状零件的材质为7A09
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O时，对环状零件采用∪型捆绑。
[0012]在上述技术方案中，当环状零件的材质为2A12
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O时，对环状零件进行热处理后，再对环状零件进行钻定位孔、冲缺口工序，当环状零件的材质为7A09
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O时，对环状零件行钻定位孔、冲缺口工序后，再对环状零件进行热处理。
[0013]在上述技术方案中，捆绑环状零件的金属丝为铝丝。
[0014]在上述技术方案中，当缺口与检测样板比较向外偏移时，在确保腹板宽度的情况下对零件的整体宽度向进行减小修正，使其整个零件弧长变短，缺口回到正确位置，当缺口与检测样板比较向内偏移时，在确保腹板宽度的情况下对零件的整体宽度向进行增大修正，使其整个零件弧长变长，缺口回到正确位置。
[0015]在上述技术方案中，当缺口与检测样板比较向外偏移时，通过搂校沿条小弯边的根部，使沿条小弯边高度增加，减少腹板宽度，当缺口与检测样板比较向内偏移时，通过撴校沿条小弯边上沿，使沿条小弯边高度减小，增加腹板宽度。
[0016]本专利技术修正方法基于三点原因：
[0017]一是传统方式对零件热处理捆绑方式不当从而导致零件变形，本专利技术采用∪型或∩型的捆绑，可以使得在装炉时确保零件进入淬火介质时与淬火介质液面的接触面积最小(减少零件进入470
°
～500
°
高温液态介质时的阻力给其带来的变形)。捆绑用的金属丝采用与零件材质相同的铝丝，可以解决不同热膨胀系数的材料在淬火介质中会导致零件无法延展造成局部严重变形的问题。增加捆绑位置可以增加工装对零件的托举程度，减小高温下零件处于软状态时自身重力及淬火支架运动过程中造成的变形。根据不同原材料长桁缺口变形长短规律，采用∪型捆绑或是∩型捆绑(从前是自由捆绑，没有明确要求，操作人员随意选择∪型或是∩型捆绑，未考虑材料因素)，也就是零件装炉时两端头朝上或朝下固定于淬火工装之上。淬火时由于零件自身重力的原因，∪型捆会使淬火零件变长，∩型捆绑会使淬火零件变短，长桁缺口就会随之变长变短。
[0018]不同原材料长桁缺口变形长短规律，采用∪型捆绑或是∩型捆绑(现有技术采用自由捆绑，没有明确要求，操作人员随意选择∪型或是∩型捆绑，未考虑材料因素)，也就是零件装炉时两端头朝上或朝下固定于淬火工装之上。淬火时由于零件自身重力的原因，∪型捆会使淬火零件变长，∩型捆绑会使淬火零件变短，长桁缺口就会随之变长变短。确定2A12
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O(LY12
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M)零件都需采用∩型捆绑淬火，因为热处理后在滚床上反复校形时零件大都会变长(此材料为自然时效，后续无人工时效工序不会变短)。7A09
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O(LC9
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M))材料的框板类零件，在淬火、人工时效后零件会变短，采用∪型捆淬火方式，可起到增长的作用。
[0019]二是对热处理时机的选择。
[0020]根据材料和规格的不同，将热处理工序安排在钻定位孔、冲缺口工序之前或之后。当零件材料为2A12
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O(LY12
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M)，且零件规格弧度长为90
°
时(较长规格180
°
的零件缺口较多无法在两小时内完成钻定位孔、冲制缺口和修正工作，只能通过∩型捆绑来减少偏移量)，冲制缺口工序在热处理淬火出来后两小时内进行(材料最佳修正时间，超出材料组织会逐渐变硬，修正难度增加并存在开裂风险)。其意义在于热处理时零件上还没有加工出缺口，出炉后不用控制滚校次数，滚校至型面符合要求后再进行缺口的加工，此时材料组织已经
基本接近稳定，且后续不需要再滚校，产生偏移的可能性大大降低，从而可有效的控制缺口的位置度；当零件材料为7A09
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O(LC9
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M))时，钻定位孔、冲制缺口工序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法，其特征在于包括以下步骤：S1：将环状零件采用金属丝∪型或∩型捆绑于热处理淬火工装上，金属丝与环状零件为同类材质，捆绑点不少于六处；S2：根据环状零件的材质选择定位孔、冲缺口与热处理的先后处理工序；S3：对热处理后零件上的缺口偏移进行手动修正。2.根据权利要求1所述的一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法，其特征在于：当环状零件的材质为2A12
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O时，对环状零件采用∩型捆绑，当环状零件的材质为7A09
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O时，对环状零件采用∪型捆绑。3.根据权利要求1所述的一种航天用框板类零件上缺口位置偏移控制及修正的方法，其特征在于：当环状零件的材质为2A12
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O时，对环状零件进行热处理后，再对环状零件进行钻定位孔、冲缺口工序，当环状零件的材质为7A09
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O时，对环...

【专利技术属性】
技术研发人员：凃强，王洁，涂杨，龚雪芹，张向东，李小驹，李雪梅，姜妍，杜娟，张洪斌，胡国平，何建军，李军，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：