[发明专利]适用于带筋壁板的校形装置及方法

说明书

本发明提供了一种适用于带筋壁板的校形装置及方法，适用于带筋壁板的校形装置包括基座组件、平移组件、夹持组件和压紧组件；基座组件包括蒙皮基座和至少一个立筋基座；立筋基座将待校形蒙皮压紧在蒙皮基座上；平移组件包括至少一个水平滑动的平移块；夹持组件包括第一校形块和第二校形块，第一校形块的外侧与立筋基座相抵靠，其内侧的校形楔面与待校形立筋的一侧壁滑动配合；压紧组件包括能在平移块内上下移动的压紧杆，能上下移动且与第一校形块的上端抵靠的第一推动部、以及能转动且与第二校形块的外侧抵靠的第二推动部，第二校形块的内侧与待校形立筋的另一侧壁相抵靠。本发明在校形过程中自适应调整校形压力，精确控制立筋的形位。

技术领域

本发明涉及对蒙皮类零件进行校形的技术领域，特别涉及一种适用于带筋壁板的校形装置及方法。

背景技术

钛合金带筋壁板类结构件常见于航空、航天工程应用中，由于其结构稳定性优良，并具有轻量化优势，在飞机、火箭等飞行器的蒙皮类结构中得到广泛应用，带筋壁板100的结构请参阅图1和图2所示，在待校形蒙皮110上变形的待校形立筋120需要校形，无需校形的立筋130为直立状态，无需校形。先进的钛合金薄壁类带筋壁板的制造方法是，采用热成形的方法成形出所需的蒙皮型面，采用双光束激光焊接的方法将立筋(也叫加强筋或T型接头)与蒙皮(也叫底板)焊接在一起。在激光焊接制造带筋壁板的过程中，立筋的焊接变形问题是影响其制造精度的主要问题，尤其是在激光焊接后，立筋极易发生倾斜。

目前，焊接类带筋壁板焊接变形的解决方法是：在焊前采用刚性较好的工装模具对工件进行强行约束，在焊接时调整工艺参数减少热输入。但是这种解决方法只可以减小焊接变形，根本无法解决立筋的变形问题，而常见的热处理校形工装只能对蒙皮型面进行校形。即使对立筋进行校形，由于立筋的变形过程较为复杂，变形没有规律，因此其变形量不具有重复性，而且热处理过程中零件随着应力的释放而变形，校形效果难以预料。

一般情况下，钛合金带筋壁板类的零件热校形只对蒙皮型面进行校形，立筋的形位精度为自由退火，自由退火无法对立筋的形位进行有效校正。还可以采用在常温下锤击的方式对立筋进行校形，锤击经常带来焊缝裂纹，零件磕伤等问题，而且校形精度及零件质量难以保证。

如图3所示的现有技术中，热处理工装将带筋壁板夹紧，采用现有技术的楔块200挤压待校形立筋120的外侧形成预紧力，在图3中预紧力的方向如箭头所示，然后经热处理的高温，将带筋壁板的形位逐步校正，在校正过程中预紧力逐渐减小直至消失，预紧力的大小无法控制，如图4所示，而且预紧力无法根据待校形立筋120的变形自行调整，因此校形效果不佳。

发明内容

为解决的技术问题，本发明提出一种适用于带筋壁板的校形装置及方法，根据立筋的形变量不同采用不同的校形压力，使校形零件在校形过程中自适应调整校形压力，精确控制立筋的形位。

本发明提出一种适用于带筋壁板的校形装置，所述带筋壁板包括待校形蒙皮和待校形立筋，所述适用于带筋壁板的校形装置包括：

基座组件，其包括呈板状的蒙皮基座和至少一个呈板状的立筋基座，所述立筋基座竖直设置于所述蒙皮基座上；所述待校形蒙皮铺设在所述蒙皮基座上，并通过所述立筋基座压紧在所述蒙皮基座上，所述立筋基座与所述蒙皮基座能拆卸地连接；

平移组件，其包括至少一个能水平滑动地设置在所述立筋基座上部的平移块；

夹持组件，其包括分别位于所述待校形立筋的两侧的第一校形块和第二校形块，所述第一校形块的外侧与所述立筋基座相抵靠，所述第一校形块的内侧设置朝下倾斜的校形楔面，所述校形楔面与所述待校形立筋的一侧壁滑动配合；

压紧组件，其包括能在所述平移块内上下移动的压紧杆、能上下移动的第一推动部和能转动的第二推动部；所述第一推动部和所述第二推动部均设置在所述压紧杆的下方，所述第一推动部与所述第一校形块的上端抵靠，所述第二推动部与所述第二校形块的外侧抵靠，所述第二校形块的内侧与所述待校形立筋的另一侧壁相抵靠。