[发明专利]一种薄壁“⊥”型带筋壁板翘曲校形方法

说明书

本发明公开了一种薄壁“⊥”型带筋壁板翘曲校形方法，采用预应力旋片喷丸，按照关键区域外形控制原则，弦展向同时进行喷丸校形，以线带面，在解决壁板展向翘曲的同时，避免产生弦向蒙皮不光顺的问题。本方法加工过程中不需要装夹和遮蔽零件，加工效率高；弦展向同时进行喷丸校形，可以避免产生弦向蒙皮不光顺的问题。

技术领域

本发明涉及喷丸成形技术领域，是一种针对薄壁“⊥”型带筋壁板因机械加工造成的零件翘曲问题的旋片喷丸校形方法。

背景技术

随着航空航天工业的发展，薄壁件被广泛采用，特别是机翼、机身等部位越来越多的采用薄壁带筋整体壁板来实现减重。但此类壁板的结构比较复杂，刚度较弱，在数控加工中受夹紧力和切削力等影响，极易产生翘曲变形。特别是具有“⊥”型筋的带筋壁板，由于其立筋厚度较薄，且不存在筋顶加宽结构，刚性较“工”字型筋和“Г”型筋更差，因此薄壁“⊥”型带筋壁板的翘曲问题更为突出。

机翼或机身壁板一般沿弦向具有一定曲率外形，喷丸成形利用了金属弹丸高速撞击金属材料表面产生塑性变形而引起壁板的延展。由于材料的延展方向并不唯一，因此，针对壁板展向翘曲的喷丸校形往往会引发弦向的变形，影响到蒙皮弦向外形的光顺程度，即表面波纹度。特别是对于薄壁零件，由于其刚度较差，这种不利影响会放大，传统的喷丸校形后会出现明显的立筋底部凹陷或蒙皮鼓动变形，严重影响弦向外形符合度。因此，需要采取一种能够保证弦向外形光顺的薄壁“⊥”型带筋壁板的展向翘曲校形方法。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中提到的薄壁“⊥”型带筋壁板机械加工后的翘曲变形问题，提出一种能够保证壁板弦向外形的旋片喷丸校形方法。

一种薄壁“⊥”型带筋壁板翘曲校形方法，采用预应力旋片喷丸，按照关键区域外形控制原则，弦展向同时进行喷丸校形，以线带面，在解决壁板展向翘曲的同时，避免产生弦向蒙皮不光顺的问题。

按如下步骤进行：

1施加预应力。将壁板放置在外形检验卡板上，在壁板两端头翘曲处施加预应力，直至蒙皮外表面与中间位置的2～3块检验卡板完全贴合，不留间隙，当壁板边缘处蒙皮外表面与检验卡板存在间隙时，在壁板边缘处施加辅助预应力。一方面使壁板发生与翘曲方向相反的弹性弯曲变形，施加展向喷丸校形预应力，一方面在校形过程中使用检验卡板对外形符合度进行检测。

2分段校形。沿壁板展向以从中间到两端的顺序，对各个检验卡板处的立筋和蒙皮进行旋片喷丸校形。具体过程为：

2－1对立筋两侧区域进行旋片喷丸，直至立筋底部与检验卡板间隙达到0.10～0.15mm，使立筋在预应力的作用下通过旋片喷丸带来的表面延展发生与翘曲方向相反的变形。

2－2对立筋两侧各约40mm宽区域的蒙皮内表面进行旋片喷丸，直至立筋底部约60mm宽区域与检验卡板出现明显可透光的间隙，此步骤通过蒙皮带动立筋的展向变形，进一步消除翘曲。

2－3按照步骤2－1～2－2沿壁板弦向以从中间到边缘的顺序完成所有立筋的校形后，检查壁板与检验卡板的间隙，对间隙为0处的蒙皮内表面进行旋片喷丸，从而减小立筋底部的间隙，直至蒙皮外表面与检验卡板完全贴合，保证壁板弦向外形光顺。

2－4调整壁板两端头的预应力，直至壁板与已完成校形区域两侧的2个检验卡板完全贴合。

3外形检测。完成所有检验卡板处的校形之后，按照工程图纸规定的外形检测要求进行加载，检查壁板与所有检验卡板的间隙，若存在大于外形检测要求间隙的区域，选择性按步骤2－1～2－4进行旋片喷丸校形，直至壁板与所有检验卡板的间隙均满足工程图纸要求，加工出合格产品。

本发明的有益效果有：一种薄壁“⊥”型带筋壁板翘曲校形方法，加工过程中不需要装夹和遮蔽零件，加工效率高；弦展向同时进行喷丸校形，可以避免产生弦向蒙皮不光顺的问题。

以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。