翼尖罩镜面零件拉深的加工方法技术

一种翼尖罩镜面零件的拉深加工方法，包括如下步骤：按照拉深模的凹模口轮廓线向外均匀偏置预定值后的大小，由机械抛光的蒙皮材料定制不规则椭圆形状的毛坯料；在由凹模和凸模构成的拉深模的凹模圆角部位、压料面上型腔内外以及与此接触的坯料表面上均匀涂抹润滑油；使毛坯材料的纤维方向沿着其长度方向，将毛坯料置于拉深模中；在凹模和毛坯料之间覆盖一层橡胶皮；进行拉深，拉深压力为３～５ＭＰａ，压边压力为３～５ＭＰａ；完成拉深后保持５～１０秒；卸除压力，取出零件。这样得到的镜面零件表面无滑移线和粗晶现象，表面光滑无划伤，达到镜面零件的质量要求，几乎没有报废品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器零件的制造领域，特别是涉及飞机翼尖罩镜面零件采用拉深模 制造及拉深的加工方法。
技术介绍
翼尖罩是飞机水平尾翼上的一个镜面零件，它与复合材料翼尖帽之间用连接板相 连，组成翼尖组件，安装在飞机的水平尾翼上。如图1所示是翼尖组件结构的示意图，其中， 101是翼尖罩，102是复合材料翼尖帽，103是连接带板。翼尖罩镜面零件是将经过机械抛光的蒙皮材料再经过深拉伸加工得到的。所谓机 械抛光的蒙皮材料表现出一种高质量反射的外观，有统一的颜色等级，光洁度和反射率，供 未上漆的飞机使用。翼尖罩镜面零件的制造难度在于机械抛光的蒙皮材料的镜面深拉伸中，镜面在 模具型腔内易划伤；翼尖零件外形变化大，一次拉伸成形材料易断裂或粗晶现象(也称“桔 皮现象”)，若采用二次拉伸成形，则镜面难以保证；零件圆角处与直壁段的衔接处易产生凹 模圆口凹槽；零件精度要求高，外形尺寸公差为0. 25mm。目前的翼尖罩镜面零件表面打磨浅的在零件圆角处与直壁段的衔接处均有凹模 圆口凹槽，严重影响零件表面质量；而且目前国外制造该零件的报废率较高。因此，急需开发一种解决上述问题并满足产品要求的翼尖罩镜面零件制造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种翼尖罩镜面零件的制造方法。本专利技术的方法用于将机械抛光的蒙皮材料经过深拉伸加工成为翼尖罩镜面零件。 所谓机械抛光的蒙皮材料表现出一种高质量反射的外观，有统一的颜色等级，光洁度和反 射率，供未上漆的飞机使用。本专利技术采用特制的拉深模对机械抛光的蒙皮材料进行深拉伸得到左右对称可切 割成为两件翼尖罩镜面零件，而且可以保证镜面零件一次成型后不出现滑移线和粗晶现象。本专利技术中的术语“滑移线”是指由拉伸成形或相似操作产生的不均勻受力而引起 的对角线条，这些线条表明材料的局部变细。“粗晶现象”(也称“桔皮现象”)是指在板拉 伸成形或其它成形时发生的类似于桔皮的粒状表面。以上两种表面缺陷在镜面零件制造过程中是不允许的。本专利技术所采用的拉深模的基本结构是由凹模和凸模两部分组成；根据零件开放式 左右对称的结构特点设计的拉深模的结构形式为一压两件，即拉深加工得到的零件经过切 割可以得到两件翼尖罩镜面零件。为此，本专利技术中的凹模和凸模分别是左右对称的。具体地，拉深模包括上模板和下模板，上模板和下模板之间活动地连接，使其在 垂直方向上对准，并在垂直方向上可相对移动，优选地上模板和下模板之间通过导套和导柱使其在垂直方向对准，并能够在垂直方向相对移动；凹模和凸模，凹模与上模板固定，凸模与下模板固定，优选地凹模与上模板之间以 及凸模与下模板之间分别用螺钉连接固定；凸模固定板设置在凸模体下端外周并与凸模成一体，压边圈设置在凸模体上端外 周，压边圈下设置升举机构，该升举机构一端与压边圈连接，另一端穿过凸模固定板及下模 板与施压部件连接，通过升举机构可以使压边圈能够相对于凸模上下移动；优选地，升举机 构包括顶板和顶杆，顶杆一端与压边圈连接，顶杆的另一端穿过凸模固定板和下模板与顶 板连接，通过在顶板上施压，使升举机构升举来使压边圈相对于凸模上下移动。拉深模通过上模板与凹模体上设置的导柱与成型设备连接。本专利技术采用的拉深模可以安装在成形设备的T形槽中，如安装在双动薄板拉伸机 上完成拉深成型工作。根据本专利技术方法，镜面零件的拉深成型包括如下步骤(1)毛坯料的制定由机械抛光蒙皮材料，根据初步试拉结果、压边力大小以及材 料向凹模内流动的变形补偿量，将凹模口轮廓线向外均勻偏置预定距离，优选为45mm左 右，从而得到毛坯外形。其中，在下料过程中，材料的纤维方向一定要沿着材料的长度方向。 它直接影响到材料在拉深过程中的成形质量。(2)用润滑油均勻涂抹在本专利技术的拉深模的凹模圆角部位和压料面上型腔内外以 及与此接触的坯料表面上，目的是为了减小材料与模具之间的摩擦力，更好保证材料在拉 深时的流畅性，从而避免在零件圆角处与直壁段的衔接处产生凹模圆口凹槽。对于润滑油 没有特别限定，一般用于拉深加工的润滑油都可用。(3)将毛坯料放置在模具的压边圈上，在凹模和毛坯料之间覆盖一层厚度为 0. 4 0. 7mm的橡胶皮。因橡胶皮具有很强的弹性和良好的可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨 等特点，所以选择橡胶皮来保护零件的外表面质量。优选的是天然橡胶皮。优选橡胶皮的 厚度为0. 6mm。(4)进行拉深。拉深压力为3 5Mpa，压边压力为3 5Mpa，完成拉深操作后保持 5 10秒。优选地，进行拉深时是在上述压力下进行缓慢拉深。(5)卸除压力后，将零件取出。(6)进行后续工序，如热处理，喷保护漆，切割，表面处理等。镜面零件通过上述步骤加工后，可以达到一次成形，一压两件的工作效率，节约时 间，缩短了生产周期。采用本专利技术的方法生产的镜面零件的表面质量无滑移线和粗晶现象，表面光滑无 划伤，达到镜面零件的质量要求，几乎没有报废品。而现有技术生产镜面零件报废率较高。通过本专利技术的方法，采用合理的压延方案，确定压边力及镜面保护，根据试模情况 修改模具并确定零件毛坯料外形等各项工艺参数，解决了零件局部变薄、起皱、凹槽、镜面 划伤现象，在确保外形准确的同时保证零件的内在和外在质量。采用该方法可以使翼尖罩 镜面零件投入批量生产，保证产品质量稳定。附图说明图1是本专利技术的一种翼尖组件的结构示意图。图2本专利技术采用的拉深模的结构示意图。图3A 3B是本专利技术采用的拉深模的凹模口轮廓以及凸模轮廓示意图。图4是本专利技术的毛坯料的轮廓示意图。图5A是按照本专利技术的方法加工的镜面零件的主视图。图5B是按照本专利技术的方法加工的镜面零件的俯视图。图5C是按照本专利技术的方法加工的镜面零件的侧视图。具体实施例方式以下通过具体实施方式详细介绍本专利技术。本专利技术的方法用于镜面材料零件的深拉伸制造，即机械抛光的蒙皮材料的深拉伸 加工。所谓机械抛光的蒙皮材料表现出一个高质量反射的外观，有统一的颜色等级，光洁度 和反射率，供未上漆的飞机使用。本专利技术采用的拉深模的基本结构是由凹模和凸模两部分组成；根据零件开放式左 右对称的结构特点设计的拉深模的结构形式为一压两件。如图2所示是本专利技术采用的一个拉深模的具体实例的结构示意图。该拉深模包 括上模板(2)和下模板(12)，上模板(2)和下模板(12)之间通过导套(3)和导柱(5)使 其活动地连接，凹模(7)和凸模(11)，凹模(11)与上模板(2)之间用螺钉⑷连接固定，以 及凸模(11)与下模板(12)用螺钉(4')连接固定，这样使凹模(7)和凸模(11)在垂直方 向对准，并可以通过上下模板的移动使凹模(7)和凸模(11)在垂直方向上移动；在凸模的下端部外周设置凸模固定板(10)并与凸模(11)成一体，在凸模体的上 端部外周设置压边圈(9)，在凸模两侧以及压边圈(9)的下面连接顶杆(13)，顶杆一端与压 边圈(9)连接，顶杆另一端穿过凸模固定板(10)及下模板(12)与设置在下模板下方的顶 板(14)连接，通过在顶板上施压可以使顶杆升举，压边圈(9)借助于顶板及顶杆的升举可 相对于凸模上下移动。在压边圈上可以承载待拉深的毛坯料，以及在拉深结束后将加工的工件卸下。该拉深模通过在上模板(2)与凹模中设置的导柱与成型设备连接。其中拉深模的凹模口轮廓如图3A所示，凸模轮廓如图3B所示。凹模和凸模分别 是左右对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翼尖罩镜面零件拉深的加工方法，包括如下步骤：按照拉深模的凹模口轮廓线向外均匀偏置预定值后的大小，由机械抛光蒙皮材料，定制不规则椭圆形状的毛坯料；在拉深模的凹模圆角部位、压料面上的型腔内外以及与此接触的坯料表面上均匀涂抹润滑油；使毛坯料的纤维方向沿着其长度方向，将毛坯料置于拉深模中；在凹模和毛坯料之间覆盖一层橡胶皮；进行拉深，拉深压力为３～５Ｍｐａ，压边压力为３～５Ｍｐａ；完成拉深后保持上述压力５～１０秒；卸除压力，取出零件。

【技术特征摘要】
一种翼尖罩镜面零件拉深的加工方法，包括如下步骤按照拉深模的凹模口轮廓线向外均匀偏置预定值后的大小，由机械抛光蒙皮材料，定制不规则椭圆形状的毛坯料；在拉深模的凹模圆角部位、压料面上的型腔内外以及与此接触的坯料表面上均匀涂抹润滑油；使毛坯料的纤维方向沿着其长度方向，将毛坯料置于拉深模中；在凹模和毛坯料之间覆盖一层橡胶皮；进行拉深，拉深压力为3～5Mpa，压边压力为3～5Mpa；完成拉深后保持上述压力5～10秒；卸除压力，取出零件。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的预定值为45mm。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的润滑油为铝合金拉深用油。4.如权利要求1 3中任一所述的方法，其特征在于，所述的橡胶皮为天然橡胶皮，其 厚度为0. 4 0. 7mm。5.如权利要求1 4中任一所述的方法，其特征在于，所述的拉深模为一压两件形式。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的拉深模包括上模板(2)和下模板(12)，上模板(2)和下模板(12)之间在垂直方向对准，并以在垂 直方向上能相对移动地连接；凹模⑵和凸模(11)，凹模(7)固定在上模板(2)以及凸模(11)固定在下模板(12)， 凹模(7)和凸模(11)在垂直方向对准，通过上模板(2)与下模板(12)之间的相对移动使 凹模(7)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明华，张敏，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，上海飞机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]