[发明专利]形成吊舱唇边蒙皮区段的方法

说明书

技术领域

本发明涉及形成组合曲线金属蒙皮的方法和设备，特别是以单一金属坯料形成吊舱罩引导边缘(以下称为“唇边蒙皮”)或者其区段的方法和设备。

背景技术

常见的吊舱唇边蒙皮在图1中示出。吊舱包括覆盖飞行器喷气发动机的空气动力学形状的薄金属蒙皮。吊舱前部区域包括限定发动机入口的唇边蒙皮，该唇边蒙皮可以由单个或多个区段构成。唇边蒙皮的主要特征是：光滑的外部拖尾边缘1，该拖尾边缘一定不能出现不规则特征和不连续特征，以减少阻力并且避免形成湍流；和内部入口边缘2，内部入口边缘通常构造成通过屏蔽风扇噪音来衰减来自发动机的噪音并且引导空气流进入发动机；和引导边缘或唇边3，唇边在外部拖尾边缘和内部入口边缘之间提供光滑过渡，同时形成较小的前部面积以减少阻力。唇边蒙皮，特别是其引导边缘3，容易受到起飞和降落时溅起的碎屑的破坏以及鸟类撞击造成的破坏。如果吊舱的唇边蒙皮被破坏，则损坏的部分必须更换。通常，这种更换要求切掉损坏部分并且从替换唇边蒙皮上切下对应的部分4，或者作为替代，更换整个吊舱唇边蒙皮。

虽然复合材料可以用于吊舱的许多部件，但是唇边蒙皮一般必须用金属诸如铝或钛制成，以便能承受引导边缘或唇边上的冲击。但是，唇边蒙皮复杂的三维组合曲线形状，具有组合曲线，通常要求复杂的多阶段成形过程，通常要求中间热处理过程。通常用多阶段深拉或者旋压成形过程来生产唇边蒙皮，这些过程要求复杂且昂贵的模具，以及耗费时间的多步骤处理过程，同时需要中间热处理过程。此外，这些已知过程一般仅适合于形成完整的环形唇边蒙皮，因此无法方便地用于生产维修吊舱唇边蒙皮损坏区段所要求的单个区段。

此外，鉴于空气动力学和噪音考虑，特别希望尽可能远地延伸唇边蒙皮的外部拖尾边缘，即所谓的层流引导边缘，其中唇边蒙皮的外部拖尾边缘的轴向长度可能远大于内部入口边缘的轴向长度。已知的深拉处理不适合制造这样的层流引导边缘。

发明内容

根据本发明第一方面，提供了一种以板材金属坯料形成吊舱唇边蒙皮区段的方法，该方法包括步骤：

提供弓形或环形冲模或者心轴，所述冲模具有内表面、外表面和引导边缘，所述冲模形状基本上对应于吊舱唇边蒙皮至少一个区段的内表面；

将坯料抵靠所述冲模的外表面安置，并将所述坯料的拖尾边缘钳夹在钳夹装置中，从而抵靠所述冲模的外表面保持所述坯料，所述钳夹装置不打滑地夹持所述坯料的所述拖尾边缘；

在与所述冲模轴向隔开并接近且位于所述冲模引导边缘前部的位置，将相对着所述拖尾边缘的所述坯料的引导边缘夹持在夹持装置中，所述夹持装置以足够大的作用力夹持所述坯料，以允许所述坯料以受控方式不撕裂且不褶皱地流过所述夹持装置；

相对于所述冲模沿着第一方向朝着所述冲模的中轴线基本上径向地位移所述夹持装置，同时拉拔所述坯料经过所述夹持装置；

相对于所述冲模沿着第二方向朝着所述冲模的引导边缘基本上轴向位移所述夹持装置并经过所述冲模的引导边缘，从而在所述冲模的引导边缘上拉拔所述坯料，同时拉拔所述坯料经过所述夹持装置。

优选，所述方法包括进一步的步骤：沿着所述第二方向进一步位移所述夹持装置，同时阻止所述坯料被拉拔经过所述夹持装置，从而在所述冲模的表面上拉伸所述坯料。优选所述进一步的步骤进一步包括：相对于所述冲模沿着所述第二方向轴向位移所述钳夹装置，从而在所述冲模的表面上进一步拉伸所述坯料。优选，通过让所述夹持装置的引导边缘抵靠具有轴向夹持面的夹持构件而阻止所述坯料被拉拔地经过所述夹持装置，其中所述轴向夹持面适配成与所述夹持装置的引导边缘配合，以便将所述坯料钳夹在其间。

根据本发明另一方面，提供了一种用金属坯料形成唇边蒙皮的方法，所述方法包括：将所述坯料形成具有半径的曲线形状，所述半径对应于冲模外表面的半径，并在所述外表面处或附近钳夹所述坯料的一侧；在夹持装置中钳夹所述坯料的相对的曲线侧部，所述夹持装置包括位于所述冲模引导边缘附近并位于其前方的第一和第二夹持构件，所述第一和第二夹持构件以足够大的作用力保持所述坯料，以允许所述坯料以受控方式不打滑地在所述夹持构件之间流动；相对于所述冲模的轴线沿着第一方向基本上径向向内移动所述夹持装置，以便在所述冲模的引导边缘上拉拔所述坯料，接着沿着横穿所述第一方向的第二方向，相对于所述冲模轴线基本上轴向移动所述夹持装置，以便围绕所述冲模的引导边缘拉拔所述坯料。优选，所述方法包括额外的步骤：在所述夹持装置沿着所述第二方向进一步移动过程中，阻止所述坯料在所述夹持装置的第一和第二夹持构件之间流动，以便在所述冲模的表面上拉伸所述坯料。