[发明专利]成型复合材料的壁板成型模加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种成型复合材料的壁板成型模加工方法，属于机械加工领域。

背景技术

复合材料零件在航空领域应用非常广泛，复合材料零件结构的特性，导致工装的结构特性。如图1所示，该结构的复合材料的零件示意图，结构较长，并呈几字形结构。由于零件的结构决定了工装的结构，壁板成型模为对应的几字形结构，该结构加工存在以下问题：1、单元件机加加工量大，效率低；2、单元件定位不精确；3、焊接不精确；4、焊接变形大；5、壁板不能整体加工；6、壁板气密性难保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成型复合材料的壁板成型模加工方法，该加工方法不仅保证加工后壁板成型模达到精度要求和使用要求，而且气密性得以保证。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种成型复合材料的壁板成型模加工方法，包括以下步骤：

1）将壁板成型模分解成两大部分，一部分为底部框架，另一部分为上部的壁板，且壁板再分成若干个加工单元；

2）底部框架采用若干个Q235-A.F材料的钢板结构，钢板之间采用插接结构实现底部框架，钢板采用数控火焰切割机下料，各钢板外形随形下料，需要数控加工的型面留加工余量，即与壁板接触的曲面和底面留有余量，其余按尺寸下料；

3）加工后的钢板按卡槽相互连接定位，连接后检查位置是否正确，正确后先少量点焊固定 ，为了防止点焊过程中的变形引起位置窜动，点焊后再次检查位置是否正确，不正确重新纠正位置，正确后进行分段焊接即可；

4）底部框架焊接加工后进行退火，消除内应力，然后进行精加工，先铣平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出与壁板各加工单元装配位置的对正线；

5）对壁板的分解加工单元进行粗加工，型面均匀留有余量，外形精加工成型；在粗加工过程中，壁板各加工单元的侧面加工出对正线，每个加工单元的连接边加工为夹角为45°的坡口；

6）加工完底部框架上表面型面后，保持底部框架在数控机床上不动，将壁板各加工单元通过对正线分别与底部框架的对正线进行对正并用弓形夹固定，用壁板各加工单元的最大外形程序对壁板各加工单元位置加以验证，然后焊接，成为整体结构，焊接后再次退火去应力；

7）加工整体底面，再进行数控加工型面，数控加工型面时，按找正程序找正后，进行粗加工和精加工，以保证加工后的壁板厚度均匀；

8）整体进行气密性试验，验证壁板坡口满焊处不漏气。

该成型复合材料的壁板成型模加工方法不仅提高了零件的机械加工能力，保证各组件间的定位精度，而且焊接变形小，壁板气密性好。

附图说明

图1为复合材料的成型零件三维图。

图2为壁板成型模三维图。

图3为底部框架三维图。

图4为壁板分解五部分的三维图。

图5为定位卡槽示意图。

图6为焊接坡口示意图。

具体实施方式

一种成型如图1所示的复合材料的壁板的成型模加工方法，包括以下步骤：

1）如图2所示，将壁板成型模分解成两大部分，一部分为底部框架，另一部分为上部的壁板，且壁板分成五个加工单元；解决壁板不能通过一块料整体加工问题；

2）如图3所示，底部框架采用若干个Q235-A.F材料的钢板结构，钢板之间采用插接结构实现底部框架，钢板采用数控火焰切割机下料，各钢板外形随形下料，需要数控加工的型面，即与壁板接触的曲面和底面留加工5mm余量，其余按尺寸下料，解决钢板机加加工量大，效率低问题；

3 )加工后的钢板按卡槽相互连接定位，如图5所示，连接后检查位置是否正确，正确后先少量点焊固定 ，为了防止点焊过程中的变形引起位置窜动，点焊后再次检查位置是否正确，不正确重新纠正位置，正确后进行分段焊接即可，解决了焊接不精确和焊接变形大的问题；

4）底部框架焊接加工后进行退火，消除内应力，然后进行精加工，先铣平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出与壁板各加工单元装配位置的对正线；

5）如图4所示，对壁板的分解加工单元进行粗加工，型面均匀留有余量，外形精加工成型，在粗加工过程中，壁板各加工单元的侧面加工出对正线，每个加工单元的连接边加工为夹角为45°的坡口，如图6所示；