成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法，包括以下步驟：將整個壁板成型模分解兩大部分，一部分為底部框架，另一部分為壁板；底部框架采用數(shù)控火焰切割機下料，各焊接單元件隨外形下料，需要數(shù)控加工的留加工余量，其余按尺寸出，各焊接單元件制出定位卡槽，卡槽相互定位后進行焊接，焊接過程中應(yīng)先點焊，再檢查位置是否竄動，糾正后再分段焊接；將壁板部分分成若干單元，各單元先粗加工，并制出焊接坡口，然后將其按對正線固定焊接在底部框架上，焊接過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力進行退火消除，然后在整體數(shù)控精加工，加工后需要驗證壁板氣密性是否符合要求。加工方法不僅保證加工后壁板成型模達到精度要求和使用要求，而且氣密性得以保證。
【專利說明】
成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法，屬于機械加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料零件在航空領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，復(fù)合材料零件結(jié)構(gòu)的特性，導(dǎo)致工裝的結(jié)構(gòu)特性。如圖1所示，該結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料的零件示意圖，結(jié)構(gòu)較長，并呈幾字形結(jié)構(gòu)。由于零件的結(jié)構(gòu)決定了工裝的結(jié)構(gòu)，壁板成型模為對應(yīng)的幾字形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)加工存在以下問題:1、單元件機加加工量大，效率低;2、單元件定位不精確;3、焊接不精確;4、焊接變形大；
5、壁板不能整體加工;6、壁板氣密性難保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法，該加工方法不僅保證加工后壁板成型模達到精度要求和使用要求，而且氣密性得以保證。
[0004]為解決以上問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:一種成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法，包括以下步驟:
1)將壁板成型模分解成兩大部分，一部分為底部框架，另一部分為上部的壁板，且壁板再分成若干個加工單元；
2)底部框架采用若干個Q235-A.F材料的鋼板結(jié)構(gòu)，鋼板之間采用插接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)底部框架，鋼板采用數(shù)控火焰切割機下料，各鋼板外形隨形下料，需要數(shù)控加工的型面留加工余量，即與壁板接觸的曲面和底面留有余量，其余按尺寸下料；
3)加工后的鋼板按卡槽相互連接定位，連接后檢查位置是否正確，正確后先少量點焊固定，為了防止點焊過程中的變形引起位置竄動，點焊后再次檢查位置是否正確，不正確重新糾正位置，正確后進行分段焊接即可；
4)底部框架焊接加工后進行退火，消除內(nèi)應(yīng)力，然后進行精加工，先銑平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出與壁板各加工單元裝配位置的對正線；
5)對壁板的分解加工單元進行粗加工，型面均勻留有余量，外形精加工成型;在粗加工過程中，壁板各加工單元的側(cè)面加工出對正線，每個加工單元的連接邊加工為夾角為45°的坡口；
6)加工完底部框架上表面型面后，保持底部框架在數(shù)控機床上不動，將壁板各加工單元通過對正線分別與底部框架的對正線進行對正并用弓形夾固定，用壁板各加工單元的最大外形程序?qū)Ρ诎甯骷庸卧恢眉右则炞C，然后焊接，成為整體結(jié)構(gòu)，焊接后再次退火去應(yīng)力；
7)加工整體底面，再進行數(shù)控加工型面，數(shù)控加工型面時，按找正程序找正后，進行粗加工和精加工，以保證加工后的壁板厚度均勻；
8)整體進行氣密性試驗，驗證壁板坡口滿焊處不漏氣。
[0005]該成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法不僅提高了零件的機械加工能力，保證各組件間的定位精度，而且焊接變形小，壁板氣密性好。
【附圖說明】
[0006]圖1為復(fù)合材料的成型零件三維圖。
[0007]圖2為壁板成型模三維圖。
[0008]圖3為底部框架三維圖。
[0009]圖4為壁板分解五部分的三維圖。
[0010]圖5為定位卡槽示意圖。
[0011]圖6為焊接坡口示意圖。
【具體實施方式】
[0012]一種成型如圖1所示的復(fù)合材料的壁板的成型模加工方法，包括以下步驟:
1)如圖2所示，將壁板成型模分解成兩大部分，一部分為底部框架，另一部分為上部的壁板，且壁板分成五個加工單元;解決壁板不能通過一塊料整體加工問題；
2)如圖3所示，底部框架采用若干個Q235-A.F材料的鋼板結(jié)構(gòu)，鋼板之間采用插接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)底部框架，鋼板采用數(shù)控火焰切割機下料，各鋼板外形隨形下料，需要數(shù)控加工的型面，即與壁板接觸的曲面和底面留加工5_余量，其余按尺寸下料，解決鋼板機加加工量大，效率低問題；
3 )加工后的鋼板按卡槽相互連接定位，如圖5所示，連接后檢查位置是否正確，正確后先少量點焊固定，為了防止點焊過程中的變形引起位置竄動，點焊后再次檢查位置是否正確，不正確重新糾正位置，正確后進行分段焊接即可，解決了焊接不精確和焊接變形大的問題；
4)底部框架焊接加工后進行退火，消除內(nèi)應(yīng)力，然后進行精加工，先銑平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出與壁板各加工單元裝配位置的對正線；
5 )如圖4所示，對壁板的分解加工單元進行粗加工，型面均勻留有余量，外形精加工成型，在粗加工過程中，壁板各加工單元的側(cè)面加工出對正線，每個加工單元的連接邊加工為夾角為45°的坡口，如圖6所示；
6)加工完底部框架上表面型面后，保持底部框架在數(shù)控機床上不動，將壁板各加工單元通過對正線分別與底部框架的對正線進行對正并用弓形夾固定，用壁板各加工單元的最大外形程序?qū)Ρ诎甯骷庸卧恢眉右则炞C;然后焊接，成為整體結(jié)構(gòu)，焊接后再次退火去應(yīng)力；
7)加工整體底面，在進行數(shù)控加工型面。數(shù)控加工型面時，按找正程序，即改變粗加工程序的進給量參數(shù)，使參數(shù)變大可設(shè)置為200mm，找正后，進行粗加工和精加工，以保證加工后的壁板厚度均勻；
8)整體進行氣密性試驗，驗證壁板坡口滿焊處是否漏氣；如果局部氣密性不符合要求，需進行局部加工和焊接，至氣密性符合要求，解決壁板氣密性難保證問題。
【主權(quán)項】
1.一種成型復(fù)合材料的壁板成型模加工方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將壁板成型模分解成兩大部分，一部分為底部框架，另一部分為上部的壁板，且壁板再分成若干個加工單元； 2)底部框架采用若干個Q235-A.F材料的鋼板結(jié)構(gòu)，鋼板之間采用插接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)底部框架，鋼板采用數(shù)控火焰切割機下料，各鋼板外形隨形下料，需要數(shù)控加工的型面留加工余量，即與壁板接觸的曲面和底面留有余量，其余按尺寸下料； 3)加工后的鋼板按卡槽相互連接定位，連接后檢查位置是否正確，正確后先少量點焊固定，為了防止點焊過程中的變形引起位置竄動，點焊后再次檢查位置是否正確，不正確重新糾正位置，正確后進行分段焊接即可； 4)底部框架焊接加工后進行退火，消除內(nèi)應(yīng)力，然后進行精加工，先銑平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出與壁板各加工單元裝配位置的對正線； 5)對壁板的分解加工單元進行粗加工，型面均勻留有余量，外形精加工成型;在粗加工過程中，壁板各加工單元的側(cè)面加工出對正線，每個加工單元的連接邊加工為夾角為45°的坡口； 6)加工完底部框架上表面型面后，保持底部框架在數(shù)控機床上不動，將壁板各加工單元通過對正線分別與底部框架的對正線進行對正并用弓形夾固定，用壁板各加工單元的最大外形程序?qū)Ρ诎甯骷庸卧恢眉右则炞C，然后焊接，成為整體結(jié)構(gòu)，焊接后再次退火去應(yīng)力； 7)加工整體底面，再進行數(shù)控加工型面，數(shù)控加工型面時，按找正程序找正后，進行粗加工和精加工，以保證加工后的壁板厚度均勻； 8)整體進行氣密性試驗，驗證壁板坡口滿焊處不漏氣。
【文檔編號】B23P15/00GK105904166SQ201610415759
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】張丙營, 王鵬, 劉堅
【申請人】沈陽飛機工業(yè)（集團）有限公司