一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置及使用方法，属于航空飞机钣金加工技术领域。本发明专利技术拉伸成形装置的胎体按蒙皮零件型面设置，其内部设通气管与外部连通，通气管表面连接多个进气管，进气管开口于胎体上表面，用于拉伸成形过程中的气体排出；钻模板与胎体上钻模板定位孔配合定位，并通过钻模板上的钻孔衬套在蒙皮零件上钻制定位孔。本发明专利技术使用蒙皮拉伸机配合拉伸成形装置完成蒙皮零件的成形，并钻制定位孔，加工此类零件后，蒙皮表面光滑，零件贴模度好，回弹仅为1

【技术实现步骤摘要】
一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置及使用方法


[0001]本专利技术属于航空飞机钣金加工
，涉及铝合金蒙皮零件的拉伸成形，具体涉及一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置及使用方法。

技术介绍

[0002]飞机部分外蒙皮零件理论形面为凹曲面，即蒙皮零件长度方向两个端面高度较高，中间为凹曲面，整体零件呈现“马鞍形”，成形难度较大。钣金车间通常采用落压成形的加工方式来成形此类零件，落压成形概念为采用一套落压成形模工装，工装结构为凸模和凹模进行合模的方式来成形零件。成形零件前将凸模安装在落压成形机上工作台上，然后将凹模放置在底部工作台面上，板料放置在凹模上表面，通过对凸模的快速施加压力，使其自由落体的方式将板料冲击到凹模内，完成最终的成形。
[0003]采用落压成形后的蒙皮零件由于高强度的冲击，会造成蒙皮零件表面出现“凹凸”不平的鼓包缺陷，过度冲击甚至造成零件板料破裂，成形后工人需要使用木榔头进行表面修复，将不平整的位置进行校平，局部划伤位置需要进行打磨来保证蒙皮表面光滑流线。落压成形后铝合金板料还存在较大的回弹，通常回弹尺寸为5
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10mm，工人需要二次校形至贴模不大于0.5mm。上述成形后的问题对于大尺寸蒙皮零件修整时间需要2
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3小时完成1件，加工效率较低。
[0004]更改为表面加工质量高的蒙皮拉伸成形加工此类零件后，需要使用一套成形模具，此模具形面与零件最终理论形面完全一致，在成形过程中起到支撑作用。由于蒙皮拉伸成形的过程为蒙皮拉伸机两端钳口夹持铝合金板料进行包覆成形模具，使板料贴模后最终达到零件的理论形面。在此过程中，板料包覆模具后，马鞍形蒙皮零件的中间位置会形成一个封闭的单元，中间的空气无法排出，导致板料两端包覆成形模具后中间位置无法贴模，零件成形达不到最终的理论状态。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供了一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置及使用方法，所述的成形装置用于马鞍形蒙皮拉伸成形。蒙皮拉伸成形即采用蒙皮拉伸机将铝合金板料两端夹持后采用板料包覆成形装置的过程，最终达到板料贴模的状态。通过在成形装置表面增加一组排气孔的方式将上述封闭空间的气体排出，实现马鞍形蒙皮零件整体形面贴模。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置，所述的拉伸成形装置包括胎体1、钢丝螺套2、吊环3、基准孔4、钻模板定位孔5、钻模板6、钻孔衬套7、通气管8、进气管9、排气孔10。
[0008]所述的拉伸成形装置底部为胎体1，胎体1为凸膜，其型面按蒙皮零件型面设置，胎体1上表面对应零件定位孔位置制有定位钻孔，用于与钻孔衬套7配合在蒙皮零件上钻制定位孔，胎体1两端端面位置各安装2处钢丝螺套2，钢丝螺套2内安装吊环3，用于拉伸成形装置的吊运。所述的胎体1选用树脂材料，材料性能要求硬度不低于85D，弯曲强度不低于
52MPa，弯曲弹性模量不低于5200MPa。
[0009]所述的通气管8位于胎体1内部，并沿胎体1长度方向布置，其一端封闭，另一端通过胎体1一端端面的排气孔10与外部连通，通气管8表面沿长度方向钻制5
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8个Φ6mm圆孔，圆孔间距为50
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100mm，每个圆孔上焊接一个进气管9，焊接后检查连接处气密性，保证不漏气，进气管9穿过胎体1后开口于胎体1上表面，通气管8、进气管9和排气孔10用于拉伸成形过程中的气体排出，实现零件型面贴膜。
[0010]胎体1制造时，首先使用泡沫或木板制造的长方形盒子，将通气管8预埋进该长方形盒子中，在长方形盒子一侧开一个通孔作为排气孔10，保证通气管8可以通过排气孔10，伸出距离留50
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100mm，用于后续胎体1树脂材料固化后锯切；通气管8表面焊接的进气管9高于胎体1表面30
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50mm，保证胎体1树脂固化后方便锯切；完成后将液体树脂灌入长方形盒子中等待固化，固化后拆除长方形盒子，并制胎体1外形轮廓。
[0011]所述的胎体1上表面两端同一高度设置两处基准孔4，用于加工机床的坐标系建立，用于拉伸成形装置的数控加工，同时作为后续拉伸成形装置的返修基准孔。
[0012]所述的胎体1上表面两端基准孔4旁分别制有两个钻模板定位孔5；所述的钻模板6设结构相同的两个，其一端设有两个定位柱，两个定位柱插入一端的两个钻模板定位孔5中，用于实现钻模板6的定位，钻模板6另一端制孔并安装钻孔衬套7，钻孔衬套7与胎体1上的定位钻孔位置对应，二者配合用于保证蒙皮零件在成形后与拉伸成形装置的相对位置保持不变，并在蒙皮零件理论外形外侧钻制定位孔；所述的钻模板6设计为50x40mm矩形或其他形状。
[0013]一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置的使用方法，所述方法包括如下步骤：
[0014]第一步，首先取下拉伸成形装置中胎体1上的钻模板6，使用滚刷蘸取润滑油均匀涂抹在胎体1表面，减少铝合金板料在拉伸成形过程中的摩擦力，有利于铝合金板料延展，同时可以排出一部分空气。润滑后静置20
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30分钟，保证润滑油充分附着在胎体1表面。使用吊车将挂钩挂在吊环3上，将胎体1吊运至成形设备平台上等待成形。
[0015]第二步，根据零件数模的长度和宽度对铝合金板料进行下料，此类蒙皮零件全部采用横向拉伸成形，即零件数模宽度方向为蒙皮拉伸机运动方向，零件数模长度方向为不运动方向，所以长度方向加大30
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50mm，宽度方向加大1000
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1200mm用于蒙皮拉伸机夹持。将铝合金板料伸入蒙皮拉伸机的钳口中，关闭钳口进行拉伸成形。拉伸过程中首先将铝合金板料下表面与胎体1表面接触，蒙皮拉伸机向下垂直方向位移控制在30
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50mm之间，使铝合金板料与胎体1两端形面较高的位置接触，然后控制拉伸机钳口向内侧包覆30
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45
°
角，运动过程中控制速率不大于1000mm/min，使用低速率可以减少铝合金板料马鞍形中间凹形面内空气的积累，避免大量空气无法排出。
[0016]第三步，将铝合金板料向内侧进一步包覆胎体1，直至完全包覆，保持20
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30秒，同时适当增加拉伸力2
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3吨，保证铝合金板料贴模。
[0017]第四步，贴模后，将蒙皮拉伸机钳口垂直继续向下运动，提高拉伸力5
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10吨，成形马鞍形蒙皮中间凹曲面，拉伸力每分钟增加不大于1吨，使用压力将封闭空间内的空气逐步通过胎体1表面的进气管9压入通气管8内，最后在排气孔10内导出多余气体。在此过程中使用橡胶打板对封闭区域铝合金板料外形面进行抽打，增加空气的排出速率，并对铝合金板料贴模进行校形。
[0018]第五步，铝合金板料完全贴模后，观察其表面是否完全延展，使用橡胶锤进行轻微敲击铝合金板料外表面，声音无空响即为贴模。完全延展后此工序结束，将蒙皮拉伸机钳口打开，将铝合金板料从蒙皮拉伸机上取下。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置，其特征在于，所述的拉伸成形装置包括胎体(1)、钻模板定位孔(5)、钻模板(6)、钻孔衬套(7)、通气管(8)、进气管(9)、排气孔(10)；所述的拉伸成形装置底部为胎体(1)，胎体(1)为凸膜，其型面按蒙皮零件型面设置，胎体(1)上表面对应零件定位孔位置制有定位钻孔；所述的通气管(8)位于胎体(1)内部，并沿胎体(1)长度方向布置，其一端封闭，另一端通过胎体(1)一端端面的排气孔(10)与外部连通，通气管(8)表面沿长度方向制5
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8个圆孔，圆孔间距为50
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100mm，每个圆孔上固接一个进气管(9)，进气管(9)穿过胎体(1)后开口于胎体(1)上表面，通气管(8)、进气管(9)和排气孔(10)用于拉伸成形过程中的气体排出，实现零件型面贴膜；所述的胎体(1)上表面两端分别制有两个钻模板定位孔(5)；所述的钻模板(6)设结构相同的两个，其一端设有两个定位柱，两个定位柱插入一端的两个钻模板定位孔(5)中，用于实现钻模板(6)的定位，钻模板(6)另一端制孔并安装钻孔衬套(7)，钻孔衬套(7)与胎体(1)上的定位钻孔位置对应，二者配合用于保证蒙皮零件在成形后与拉伸成形装置的相对位置保持不变，并在蒙皮零件上制定位孔。2.根据权利要求1所述的一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置，其特征在于，所述的胎体(1)选用树脂材料，材料性能要求硬度不低于85D，弯曲强度不低于52MPa，弯曲弹性模量不低于5200MPa。3.根据权利要求1或2所述的一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置，其特征在于，所述的胎体(1)制造时，首先使用泡沫或木板制造的长方形盒子，将通气管(8)预埋进该长方形盒子中，在长方形盒子一侧开一个通孔作为排气孔(10)，通气管(8)通过排气孔(10)，其伸出距离留50
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100mm，用于后续胎体(1)树脂材料固化后锯切；通气管(8)表面固接的进气管(9)高于胎体(1)表面30
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50mm，用于胎体(1)树脂固化后锯切；完成后将液体树脂灌入长方形盒子中等待固化，固化后拆除长方形盒子，并制胎体(1)外形轮廓。4.根据权利要求1所述的一种马鞍形蒙皮零件的拉伸成形装置，其特征在于，所述的胎体(1)两端端面各安装钢丝螺套(2)，钢丝螺套(2)内安装吊环(3)，用于拉伸成形装置的吊运。5.根据权利要求1所述的一种马...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莉，关志彬，欧阳，蒋宏伟，孙捷夫，
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：