[发明专利]一种曲面飞机蒙皮零件的拉伸成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞机制造技术，具体是飞机蒙皮零件的成形方法，更具体的说是一种曲面飞机蒙皮零件的拉伸成形方法。

背景技术

拉伸成形是飞机钣金成形的基本成形方法，是双曲度飞机蒙皮的主要成形方式。随着航空产业的发展，飞机蒙皮质量要求及性能逐渐增加，飞机拉伸成形的加载轨迹、工艺方法等对蒙皮成形的质量起到重要的作用。飞机蒙皮拉形的加载轨迹是针对具体的拉形专用设备夹钳和工作台随时间的空间运动轨迹。目前，对于大曲率飞机蒙皮由于钳口的运动范围限制造成零件曲度无法满足设计要求，拉伸后采用手工修形等方式进行二次成形达到产品要求。同时，我们采用传统拉伸方法，该类零件的传统拉伸工艺方法是：预拉伸—>淬火—>拉伸。即仅仅依靠模胎一次拉靠模胎成形，往往会导致该类蒙皮零件单次拉伸量过大，使其内部产生粗晶滑移，零件宏观表现为“橘皮”等缺陷现象产生，当出现该种缺陷时，则零件内部的纤维组织已经被破坏，从而使零件失去使用强度，造成报废。如果带有该种缺陷的零件不能被及时发现，一旦安装在飞机上，轻则造成经济损失，重则造成严重的安全事故。

在拉伸的过程中对于曲度较大的零件，拉伸量过大容易产生橘皮等缺陷，一次交检合格率比较低，特别是机翼类大曲度蒙皮成形采用原有的工艺方法成形很难成形出满足设计要求的零件，成为飞机蒙皮零件制造的一大难题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种大曲率飞机蒙皮零件拉伸成形方法，解决现有拉伸方法带来的缺陷。

一种曲面飞机蒙皮零件的拉伸成形方法，已知飞机蒙皮的理论模型，其特征在于含有如下内容：有一个成形模胎，该成形模胎的型面与飞机蒙皮零件的曲率吻合，将模胎安装在拉伸设备上，在模胎上涂好润滑剂，围绕模胎的最高曲率点，用多层垫料将模胎的曲率减小；再将零件毛料安装在模胎上进行拉伸，当零件拉伸到与垫料层贴合时，再减薄垫料继续拉伸，经过多次减薄垫料和多次的零件拉伸，最后将垫料层完全撤掉使毛料贴胎成形。

本发明的有益效果是：采用垫料进行辅助成形，在拉伸过程中可有效的控制曲度的变化，有效的避免了该类蒙皮在拉伸过程中一次拉伸量过大造成的“橘皮”现象而导致的零件报废。同时，减少了过渡模的制作，有效的节约了成本。提高了该类蒙皮零件拉伸的一次交检合格率可达到95％以上，节约了大量的铝合金蒙皮毛料。辅料为多层纤维组成可重复多次利用，具有降本增效的作用。该类方法提高了该类蒙皮零件的表面质量，保证了飞机飞行过程中的安全性。本发明涉及的成形方法操作简单方便，安全性高。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述：

附图说明

图1是本发明中大曲率蒙皮零件的三维示意图。

图2是本发明中拉伸垫料辅助成形的垫料示意。

图3是本发明中拉伸垫料辅助成形的工艺过程。

图4是本发明中拉伸垫料辅助成形的贴胎示意。

图中编号说明：1蒙皮零件、2模胎、3垫料

具体实施方式

参见附图，实施例以某型飞机的蒙皮零件1为例，该蒙皮零件1 的材料为2412-O-δ1.0铝合金，其外形尺寸为δ1.0mm×1100mm×800mm。采用本发明的方法对其进行拉伸成形：

根据蒙皮零件的理论模型制作成形模胎2，该成形模胎2的型面与飞机蒙皮零件1的曲率吻合，将成形模胎2安装在拉伸设备上，在成形模胎上涂好润滑剂，围绕模胎的最高曲率点，用多层垫料3将模胎的曲率减小；

对毛料开始预拉伸，其拉伸量为1％。对零件进行固溶处理，使其达到“W”状态。

再将零件毛料安装在模胎上进行拉伸，当蒙皮零件1拉伸到与垫料3贴合时，再减薄垫料3继续拉伸，经过三次减薄垫料和三次的零件拉伸，最后将垫料3完全撤掉使零件毛料贴胎成形，其拉伸量分别为1％-1.5％。最后检查零件表面质量即可。