[发明专利]一种整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形方法

说明书

本发明公开了一种整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形方法，壁板加工前根据筋条的截面尺寸制作相应的辅助预应力喷丸成形工装，并且与机床导轨的有效连接。待整体壁板预应力装夹开始时，在相应的断筋区域安装成形工装，根据筋条的高度调整至合适的位置，同时将成形工装与机床导轨进行紧固连接，通过调节成形工装上的进给螺栓实现对断筋区域的辅助预应力装夹，确保整体壁板在预应力装夹的过程中断筋区域得到有效控制，外形不发生突变，最终保证整体壁板预应力装夹的圆滑状态。

技术领域

本申请涉及飞机制造技术领域，进一步是飞机壁板的喷丸成形制造，具体是一种整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形方法。

背景技术

喷丸成形技术是目前金属机翼壁板较为成熟的一种塑性成形方法，为了获得更大的曲率外形，喷丸成形过程中通常施加预应力，使得壁板在喷丸之前发生弹性范围内的预变形，然后在高速运行弹丸的撞击下发生塑性变形，最终获得理论要求的外形。若不施加预应力单纯采用弹丸进行喷丸，则难以获得较大的曲率外形，因此，对于整体带筋类等刚性较强的金属壁板，只有在预应力状态下进行喷丸才可获得理论要求的外形。马鞍型整体带筋壁板则属于该类壁板中的典型范例，然而目前实际科研生产中，马鞍型整体带筋壁板在预应力成形中仍然存在着一定的问题：“整体壁板的筋条长度不完全相等，筋条的断筋区域不完全处在同一竖直面上，壁板断筋区域和其他带筋区域刚性差异较大，预应力装夹过程中不能完全根据断筋筋头的位置选择预应力装夹方式，因此，壁板在预应力装夹过程中势必有部分断筋区域处于“无预应力装夹区”，导致预应力装夹过程断筋筋头区域变形与带筋区域变形不一致，壁板整体预应力装夹不圆滑，断筋区域外形容易出现突变。”

马鞍型带筋整体壁板在进行预弯装夹时，一般在壁板内表面设置受力立柱，在壁板外表面设置施力立柱，将壁板从外表面施加预应力，要求壁板整体在长度方向上向内表面隆起，此时，处在“无预应力装夹区”的断筋筋头区域外形会发生突变，产生较大的应力集中，甚至在预应力装夹过程中出现筋条和蒙皮撕裂的现象，严重影响壁板的喷丸成形效果。对于这种情况，目前没有一种行之有效的方法既能满足壁板最优的预应力装夹方式，同时也能保证断筋筋头区域理想的预应力状态。并且，国内外缺乏整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形的针对性研究，目前无法通过调整喷丸工艺方法和工艺参数较好的解决上述问题。

发明内容

本申请的目的在于针对现有技术存在的实际问题，提出一种整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形方法。

一种整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形方法，设计断筋区域辅助预应力喷丸成形工装，对长度较的短筋条断筋区域进行预应力装夹，结合壁板的整体预应力装夹，从而达到整体带筋壁板良好的预应力装夹状态。完成装夹后，对断筋区域零件外表面进行弦向喷丸成形，然后对断筋区域内表面筋条进行展向喷丸成形，最后根据外形状态进行喷丸校形，至断筋区域外形满足理论要求后即完成断筋区域喷丸成形。

一种整体带筋壁板断筋区域预应力喷丸成形方法，包括一个辅助预应力喷丸成形工装，辅助预应力喷丸成形工装包括连接支座、U型块、进给螺栓、连接支座下部与机床导轨配合，沿导轨滑动并可固定在导轨上，U型块固定在支座上，U型块中心设有与进给螺栓的螺纹盲孔，带筋壁板断筋区域卡在U型块的U型开口内，U型开口面贴合在壁板的腹板面上，进行成形的方法、包括以下步骤：

1将辅助预应力成形工装连接支座与机床下导轨相连，并使得带筋壁板断筋区域落入U型块的U型开口内，进给螺栓推动U型块压紧腹板面至设定的预弯量值，完成带筋壁板断筋区域的预应力装夹；

2预应力装夹后对断筋区域外表面部分区域用喷丸保护胶带进行保护

3对断筋区域外表面进行弦向喷丸成形

4对断筋区域内表面进行展向喷丸成形