[实用新型]一种带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮成形工艺装置

说明书

一种带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮成形工艺装置，包括层板、零件、液压凹模、凸模及成型设备，其中，所述液压凹模的工作型面与零件理论外形完全一致，所述液压凹模置于成型设备上，所述零件置于液压凹模上，所述凸模置于零件上，所述层板置于凸模上，并在液压凹模所有的加强筋槽两端边缘处设置有呈均匀排布的排气孔，液压凹模底部设置有排气槽，且排气槽长度直至零件边缘；本实用新型采用橡皮囊液压成形工艺成形零件，零件表面质量高，零件加强筋槽和其他区域处能完全贴模，加强筋槽区域无裂纹或皱纹产生，满足制造要求；同时有效简化工装制造成本，缩短制造周期，为后续类似超薄铝合金成形制造提供参考，具有极大的推广意义。

技术领域

本实用新型涉及蒙皮成形工艺装置技术领域，尤其涉及一种带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮成形工艺装置。

背景技术

因部分飞机结构性能要求，其舵面系统大量采用带加强筋槽超薄铝合金蒙皮，一般情况下，材料厚度越薄，则成形性能越差，而随着材料厚度的减小，材料的稳定性急剧减弱，成形时就极易产生失稳，出现起皱、鼓动和破裂等成形障碍。同时因材料太薄，强度和刚度较低，为保证零件具有一定的强度和刚性，设置加强筋槽，且零件在成形过程中变形主要集中在加强槽，而加强槽局部成形以胀形为主，并伴有少量拉延成形，零件在成形过程中可能出现起皱、破裂，质量不稳定等诸多缺陷。如部分典型飞机采用超薄蒙皮零件，该类零件通常为异形曲面，局部存在多个封闭型加强槽，零件的腹板面有拱曲形和平面状双重特征。

目前该类零件成形通常使用落压模工装和手打模进行成形及校形，其中落压成形是属于过渡成形，保证毛料外形大体与数模要求一致，手工校形则作为零件最终成形及检验依据，以保证最终获得满足要求合格的零件，其成形过程为：毛料首先与落压模上模接触成形，随后逐渐毛料与下模型面接触，直至落压成形结束，成形结束后发现零件出现大量密集的皱纹，零件容易起皱，且中间有鼓动产生，经测量中间区域最大鼓动深度较大，手工校形很难消除，为改善此类缺陷，在落压模凹模处采用垫一定厚度的层板进行落压成形，但效果并不明显，零件局部仍存在少量皱纹，手工校正过程中皱纹仍然无法消除。经分析，成形过程中零件应力、应变分布复杂，当零件局部加强筋槽处受到压应力较大时，易失稳起皱，拉应力大则变薄严重，易形成裂纹，随着上模与零件加强槽接触，加强筋槽因应力分布不均匀，产生变形而导致零件中间产生鼓动、周边松边等，表面质量差。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮成形工艺装置，以解决上述背景技术中的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮成形工艺装置，包括层板、液压凹模、凸模及成型设备，其中，所述液压凹模的工作型面与零件理论外形完全符合，同时设计一定的圆角R以保证过渡区能均匀过度，所述液压凹模置于成型设备上，所述零件置于液压凹模上，所述凸模置于零件上，所述层板置于凸模上，并在液压凹模所有的加强筋槽两端边缘处设计一定数量且呈均匀排布的排气孔，液压凹模底部设计排气槽，排气槽长度直至零件边缘，排气孔孔径d≤1.0～1.5mm；同时在液压凹模非工作面处设置有销钉孔，通过插入销钉以实现对零件成形过程中实现定位；为保证零件起吊平稳和易拿，在液压凹模两端分别设置有直手柄，直手柄通过螺栓固定在液压凹模上；设计排气孔作用是保证零件在液压成形过程中，防止液压凹模的加强筋槽内空气无法排除，形成负压等进而导致零件筋槽型面成形不到位。

在本实用新型中，所述成型设备为橡皮囊成型设备。

在本实用新型中，所述凸模为橡皮囊。

在本实用新型中，所述液压凹模工作型面与零件型面一致且粗糙度Ra≤0.8um。

在本实用新型中，所述液压凹模工作型面上的加强筋槽与零件加强筋槽型面转角过渡区域完全贴合。