[发明专利]滚弯蒙皮外表面残余应力控制方法

说明书

技术领域

本发明属于钣金塑性成形领域，具体地说就是一种滚弯蒙皮外表面残余应力 控制方法，它适用于飞机蒙皮制造过程中残余应力消除，可有效降低蒙皮外表 面残余压应力，或使之出现残余拉应力，避免在化铣过程中由于残余应力释放 出现蒙皮局部松弛和槽轮廓痕迹。

背景技术

矮筋条蒙皮是飞机的重要零件，其制造一直是一个难题。为了减轻重量， 国内传统的制造方法是“滚弯—化铣”工艺，即在蒙皮滚弯过程后，通过化铣或数 控加工的方法，将蒙皮局部减薄，形成带筋条的蒙皮。该工艺的主要缺陷是化 铣后蒙皮上出现与槽对应的轮廓痕迹，此外数控加工的方法(镜像铣切)还因 滚弯蒙皮精度低而造成蒙皮厚度均匀性较差，甚至铣漏现象。主要原因是由于 单曲率滚弯后外表面残余压应力，在化铣过程或镜像铣削过程中应力释放造成 变薄的蒙皮松弛。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的是要提出一种滚弯蒙皮外表 面残余压应力控制的方法，其对滚弯蒙皮外表面的残余应力进行控制，使滚弯 蒙皮外表面残余压应力减小、或改变成残余拉应力，避免化铣后在蒙皮表面出 现痕迹，大大提升产品质量的合格率。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种滚弯蒙皮外表面残余 压应力控制的方法，其通过滚弯蒙皮回弹后曲率半径小于零件要求的曲率半径， 再通过反向滚弯得到与蒙皮零件要求的曲率半径一致的零件，达到控制滚弯蒙 皮外表面残余压应力；其具体过程如下：

(1)确定滚弯模型；

首先提取蒙皮的曲率半径特征R₃与R₄，由下面公式计算滚弯模型的曲率半 径特征R₁₀与R₂₀；

R10=R3+0.5t1+λσstE(R3+0.5t)-0.5t]]>

R20=R4+0.5t1+λσstE(R4+0.5t)-0.5t]]>

(2)正向过滚弯；

利用弯曲辊1、弯曲辊2支撑蒙皮坯料下表面，弯曲辊3在板坯上表面按照滚 弯模型进行滚弯，滚弯后蒙皮的两侧的曲率半径R₁₀与R₂₀小于最终零件的曲率半 径；

确定反向滚弯模型；

反向滚弯模型就是化铣前的蒙皮状态模型，处理化铣槽特征外其他特征与 最终零件一致；由下面公式计算反向滚弯模型的曲率半径特征R₃₀与R₄₀；