一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法技术

本发明专利技术属于钣金件成形制造技术领域，特别是涉及一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法。本发明专利技术有效解决了铝合金蒙拉润滑油性能优劣的测评问题，对选择一款适合的润滑油提供了简单、有效的方法；使用单曲度模具并列拉伸试验的方法比多次单件拉伸的效率更高，且可避免因为设备工艺稳定性差而带来的评估偏差。免因为设备工艺稳定性差而带来的评估偏差。免因为设备工艺稳定性差而带来的评估偏差。

【技术实现步骤摘要】
一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法


[0001]本专利技术属于钣金件成形制造
，特别是涉及一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法。

技术介绍

[0002]蒙皮拉伸成形是航空制造领域典型的板材成形方法，主要用于生产飞机蒙皮类制件，工艺过程为：先通过蒙皮拉形设备钳口将位于其之间的板材夹紧，然后通过夹钳的包覆拉伸运动或拉形模具垂直向上顶升运动，使板材逐渐贴合到拉形模具表面并发生拉伸变形以得到最终的形状。无论从蒙皮拉形质量还是从其工艺性方面考虑，都需要在模具与板材之间涂一层润滑油来降低摩擦系数。零件成形质量一定程度上取决于润滑油性能的优劣，选择一款性能优异的润滑油显得至关重要，但在针对金属蒙皮拉形方面并没有明确的润滑油参数指标，难以对比选择。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种蒙皮拉形润滑油性能测试评估方法及配套工具，用于金属蒙皮拉伸成形润滑油润滑性能优劣的测试和评估，以解决上述问题。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]参见图1，金属蒙皮拉形润滑油性能测试评估方法采用的装置，包括润滑油膜、拉形模具、蒙皮试验金属板、蒙皮拉伸设备工作台、蒙皮拉伸设备钳头、划针、划线样板、蒙皮拉伸变形量柔性测量贴尺、变形量实时监测仪、标准工具尺。
[0006]参见图1，拉形模具的几何特征为单曲度半圆柱面，边缘切线与水平夹角α为90
°
，采用金属材质制造，直线方向宽度不低于单曲度弧长，工作面的表面粗糙度Ra不高于0.16μm。在本实施例中，拉形模具采用45#钢制造，单曲度曲率半径为R400mm，弧长1256mm。
[0007]本实施例中提供的金属蒙皮拉形润滑油性能测试评估方法：将待用润滑油种类相同数量的试验金属板与拉形模具之间涂抹不同种类的待用润滑油膜，由于拉伸时其摩擦系数不同，导致不同润滑油膜对应的试验金属板局部拉形量有偏差，本专利技术提供的金属蒙皮拉形润滑油性能测试评估方法即利用这种不同的拉形量评价润滑油性能的优劣。
[0008]拉伸量测量从以下三个方面开展：
[0009]图2是本专利技术实施例中提供的一种金属蒙皮拉形润滑油性能测试评估方法中采用划针进行试验金属板刻线示意图。在本实施例中，划针为锥尖圆柄结构，钨碳钢制造，圆柄直径不大于20mm，锥尖圆角不大于R0.05mm。划线样板上，沿划线样板的长度方向，在同一直线上设置有多个镂空结构的样板格，相邻两个样板格的间距d为50mm，划线样板上的一端螺接挡块。划线样板的长度尺寸一般不低于试验金属板的长度，厚度不超过2mm，可以实现每50mm刻线，采用金属板材制造。在本实施例中，划线样板为镂空结构，一端螺接挡块，划线样板长1500mm，厚1mm，可以实现每50mm刻线，材料为碳钢，采用激光切割成形。
[0010]参见图3、图4，刻线方式可以采用蒙皮拉伸变形量柔性测量贴尺代替。该蒙皮拉伸
变形量柔性测量贴尺可以沿拉伸方向全量程的精准测量拉伸变形量。其包括带刻度格的高弹性橡胶筋贴尺、刻度保护条和卷轴，所述的刻度保护条和带刻度格的高弹性橡胶筋贴尺相互粘贴，共同缠绕在卷轴外圈，柔性测量贴尺宽度5
‑
20mm，本实例中柔性测量贴尺宽度5mm。其中，带刻度格的高弹性橡胶筋贴尺的一侧表面具有高弹性橡胶筋贴尺刻度线表面层，另一侧表面高弹性橡胶筋贴尺高弹性背胶膜；所述带刻度格的高弹性橡胶筋贴尺的弹性变形量不低于40％，弹性模量不高于200MPa，可在50℃以下保持稳定；所述的刻度保护条是具有一定强度的高分子聚合物，其一侧表面敷设刻度保护条背胶膜，另一侧刻度保护条光滑弱粘性表面基于自身材料特征，具有光滑的弱粘性，即不容易被高弹性背胶膜粘接牢固；刻度保护条的刻度保护条背胶膜粘贴在高弹性橡胶筋贴尺的刻度线表面层，作用是防止带刻度格的高弹性橡胶筋贴尺在非工作状态变形，其粘附力为F
刻度保护
；所述的刻度保护条和高弹性橡胶筋贴尺缠绕在的卷轴上时，高弹性背胶膜粘贴在刻度保护条的刻度保护条光滑弱粘性表面，以保护高弹性橡胶筋贴尺高弹性背胶膜粘性不被破坏，其粘附力为F
自粘
；使用时，将所述的高弹性背胶膜粘贴在试验金属板表面，其粘附力为F
粘蒙皮
，其中，F
贴蒙皮
≧5
×
F
刻度保护
≧2.5
×
F
自粘
。
[0011]参见图5，为了实现在蒙皮拉伸过程中，蒙皮对模具不同压力范围的润滑油性能进行评估，需实时测量记录蒙皮拉伸全过程的变形量变化。本专利技术提供了一种蒙皮拉伸变形量实时监控工具，一种容栅式变形量实时监测仪，该测量仪包括定栅尺、动栅尺、集成电路板、框架、测量数液晶显屏、纽扣电池、开关机按钮、数据归零按钮、介质层、导电橡胶、定尺凸台及背胶、动尺凸台及背胶，电路板的集成了变形量数据计算模块、数显控制模块、数据接收发射模块、I/O模块、电源控制模块等。动栅尺集成在集成电路板上表面，对应定栅尺，定栅尺和动栅尺之间夹介质层，有效控制二者间隙为定值，介质层粘贴在定栅尺表面，介质层表面画有刻度线。纽扣电池、测量数液晶显屏镶嵌在框架内，集成电路板通过螺丝连接在框架上，集成电路板与测量数液晶显屏之间通过导电橡胶传输电信号，测量仪背盖通过4个螺丝固定在框架上。定尺凸台及背胶和动尺凸台及背胶距离为50mm规格，由于该定栅尺、动栅尺的相对运动为直线运动，因此其测量数据是在50mm跨距上的直线相对位移，由于蒙皮贴合模具后将沿曲率运动，因此为避免测量仪背盖剐蹭蒙皮，定栅与动栅贴在模具上时候，动尺定尺50mm跨距两端需突出蒙皮一定高度，因此设置定尺凸台及背胶和动尺凸台及背胶，凸台高度根据模具曲率及测量跨距确定，本实例中理论凸台高度约1.1mm实际设置凸台高度1mm，背胶膜厚度约0.5mm，宽度5mm，防水材料，使用后用水清洗，贴上保护贴膜，下次可重复使用，纽扣电池采用微型1.5V无汞纽扣电池。
[0012]参见图5、图9，变形量实时监测仪使用时，先确定待测位置，将测量仪框架边缘“0点边线”对准粘贴在定栅尺的介质层上的0点，通过定尺凸台及背胶和动尺凸台及背胶粘贴在蒙皮试验金属板待测位置，点按开关机按钮，按数据归零按钮，数显屏显示0即可，操作上位机打开测量仪配套程序，点击屏幕“蓝牙连接/断开”按钮完成蓝牙连接，屏幕默认显示所有测量仪测量相对数据如0.5mm、百分比数据0.5mm/50mm＝1％及时间
‑
变形量坐标系的实时曲线。
[0013]以上三种测量方案，第一种和第二种可替换使用，用于测量拉伸前后变形量，第三种与前两种同时使用，用于实时监测某几个区域变形量。
[0014]本专利技术提供的金属蒙皮拉形润滑油性能测试评估方法是利用拉伸变形量的差异
评价润滑油性能的优劣。如涂抹基准润滑油Y准的试验金属板拉伸后测量其覆盖模具区内的指定刻度区间长度记为L准，涂待测润滑油Y测的板料拉伸后相同刻度线区间的长度记为L测，这里L测和L准的比值称为蒙拉润滑系数RH1＝L测/L准。由此可见，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：将基准润滑油和两款待测润滑油进行编号，并对其盛放容器作标记，基准润滑油记为Y
准
，待测润滑油记为Y
测1
、Y
测2
；第二步：按待用润滑油的种类总数量一对一进行试验金属板(3)的下料，试验金属板(3)的下料尺寸根据拉形模具(2)的尺寸设定，每块试验金属板(3)的尺寸相同；第三步：根据待测的试验金属板(3)的幅面尺寸确定变形量测量区域，使用划线样板(7)和划针(6)在每块试验金属板(3)上划刻度线，采用划线样板(7)的挡块卡住试验金属板(3)的一端，以将划线样板(7)定位；手持划针(6)按划线样板(7)上的样板格进行刻线，刻线深度控制在0.05～0.2mm，刻线宽度不超过0.1mm，刻线后需标记划线样板(7)的挡块端的方向；将蒙皮拉伸变形量柔性测量贴尺从卷轴(13)抽出，蒙皮拉伸变形量柔性测量贴尺一端贴在试验金属板(3)确定的变形量测量区域的起始端，手持卷轴(13)沿着待测量区域持续抽出拉直蒙皮拉伸变形量柔性测量贴尺(8)，将高弹性背胶膜(15)直接粘贴在试验金属板(3)表面，依据待测量位置完成在所有三块试验金属板(3)上的高弹性橡胶筋贴尺(11)的粘贴；揭去刻度保护条(12)，露出高弹性橡胶筋贴尺(11)的胶条刻度线；第四步：根据待测润滑油的种类在三块试验金属板(3)上用记号笔做相应标记，避免混淆；在每块试验金属板(3)的贴合模具表面区域涂刷对应种类的润滑油，对应的模具贴合面同样刷涂对应的润滑油，以形成相应的润滑油膜(1)，涂油刷为市面普通排刷；第五步：试验金属板(3)完成刷涂润滑油膜(1)后，依次安装到拉伸设备钳头(5)的夹持口中，在拉形模具(2)表面并行排列，排列间距不小于25mm，最后将拉伸设备钳头(5)夹紧；第六步：调整拉伸设备钳头(5)左右位置、拉伸设备钳头(5)的角度及蒙皮拉伸设备工作台(4)高度，使试验金属板(3)完全贴在拉形模具(2)表面，钳口的俯仰角度与拉形模具(2)边缘切角一致；第七步：通过上顶蒙皮拉伸设备工作台(4)带动拉形模具(2)，实现对试验金属板(3)的拉伸，保证试验金属板(3)平均变形量达到5
‑
8％即可停止拉伸并卸载，全程无暂停；第八步：将蒙皮从模具上取下，使用检定合格的标准工具尺(10)测量每块试验金属板(3)在拉形模具(2)覆盖区内的变形量，且必须测量相同两刻度线之间的长度，先测量涂抹基准润滑油Y
准
的试验板材拉伸后的区间长度L
准
、继而测量涂有待测润滑油Y
测1
、Y
测
2试验金属板拉伸后的区间长度L
测1
、L
测2
，即获得待测润滑系数RH
测1
＝L
测1
/L
准
、RH
测2
＝L
测2
/L
准
；第九步：蒙皮拉伸完成后，变形量实时监测仪(9)数据在上位机屏幕中的时间
‑
变形量坐标系中形成连续曲线，可对比查看变形量随时间变化的数值，由于蒙皮拉伸设备本身自带时间
‑
拉伸力坐标系曲线，因此可以换算出变形量随拉伸力变化关系的曲线，综合润滑油的润滑效果。2.如权利要求1所述的一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法，其特征在于，所述的第二步中，试验金属板(3)沿拉伸方向的长度尺寸大于拉形模具(2)的弧长，同时在试验金属板(3)的两端留出足够的悬空段和钳口夹紧长度。3.如权利要求1或2所述的一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法，其特征在于，所述的第二步中，试验金属板(3)的宽度方向尺寸为拉形模具(2)的直线宽度的1/4～1/3。4.如权利要求1或2所述的一种金属蒙皮拉伸成形润滑油性能评估方法其特征在于，所述的拉形模具(2)的几何特征为单曲度半圆柱面，边缘切线与水平夹角α为90
°
，直线方向宽
度不低于单曲度弧长，工作面的表面粗糙度Ra不高于0.16μm。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春奇，胡福常，王健，王帅，张皓，段磊，
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：