[發明專利]飛行器機、旋翼前緣蒙皮拉壓成形方法及成形模具

有效

• 申請號: 201010229129.1
• 申請日: 2010-07-19
• 公開（公告）號: CN101890453A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 劉軍基;侯本來;曹晉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱飛機工業集團有限責任公司
• 主分類號: B21D35/00
• 分類號: B21D35/00;B21D37/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種飛行器機、旋翼前緣蒙皮拉壓成形方法及成形模具，屬于材料的成形加工技術領域。

背景技術

航空器機、旋翼前緣蒙皮成形技術屬于直升機關鍵制造技術。現在普遍的作法，是用閘壓成形的方法制造機、旋翼前緣蒙皮。該方法是通過采用不同直徑的閘壓棒，按照直徑由大到小的順序逐道次閘壓成形。加工順序是先成形蒙皮的兩側，后成形蒙皮頂部，成形過程中用樣板檢查，成形后切割余量。該方法制造的零件與理論外型之間的偏差為1.5毫米左右，零件直線度公差為2～3毫米，且零件質量不穩定。

現有的航空器機、旋翼前緣蒙皮閘壓成形該工藝存在的主要問題是閘壓各道次之間定位不準確，閘壓過程中各成形區域應力分布復雜，成形過分依賴工人的經驗，導致零件質量不穩定，成形后零件形面與理論形狀之間差距較大，零件直線度不好。

發明內容

本發明正是針對上述現有技術中存在的缺點而設計提供了一種飛行器機、旋翼前緣蒙皮拉壓成形方法及成形模具，其目的是解決現有的航空器機、旋翼前緣蒙皮成形過程中存在的成形形面不好、沿零件長度方向直線度不高的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明技術方案提出了一種飛行器機、旋翼前緣蒙皮拉壓成形方法，其特征在于：該方法的步驟是：

(1)零件下料后，在拉伸機上沿零件長度方向預拉伸3％；

(2)對毛坯料進行預折彎，折彎模的半徑應大于成形的零件的頂點處的半徑；

(3)將折彎后的毛坯料放在下模上，毛坯料的兩端用夾頭夾持住，并再預拉1％；

(4)將上模與下模合模，并通過上模對零件毛坯料施以30～50千牛/米的壓力；

(5)將施加在零件毛坯料上的壓力釋放，兩側夾頭勻速拉伸零件，單側拉伸速度為4～8毫米/秒，零件拉伸量為2～4％，拉伸后保持5～10秒；

(6)重復以上第(4)步和第(5)步，共五次，當第五次實施以上第(4)步和第(5)步時，拉伸量降為0.5～1％，完成以上五次操作后，松開夾頭，打開上、下模具，取下零件，完成切割工作。

本發明技術方案還提出了一種用于上述飛行器機、旋翼前緣蒙皮拉壓成形方法的模具，包括上模、下模、夾頭，其特征在于：下模為剛性凸模，凸模型面與零件內表面一致，上模為凹模結構，其內表面內襯聚氨酯，內凹的頂部聚氨酯層的邵氏硬度為90，兩側的側聚氨酯層的邵氏硬度為70。

上模的頂部聚氨酯層的優選的組分及體積比為：5075∶6414A∶XD4609＝25∶75∶60。

下模的側聚氨酯層的優選的組分及體積比為：5073∶5075∶XD4609＝25∶75∶35。

夾頭由一個夾頭體和三個夾緊塊組成，夾緊塊與夾頭體的夾持面與產品型面一致，夾持面加工成齒形。

本發明技術方案摒棄傳統的閘壓成型工藝，提出了沿零件長度方向拉伸與沿徑向壓彎相結合的拉壓結合的綜合成形方法，保證零件成形過程中各個成形區域沿零件長度方向都處于拉應力狀態；同時，在成形過程中，剛性凸模與彈性凹模配合使用，在壓彎時，彈性凹模會對零件在切向方向產生包覆作用，有利于零件的成形。在以上兩個成型工藝的交替作用下，降低了零件成形后的彈性回彈，提高了零件成形精度和直線度。

本發明技術方案在零件制造過程中，通過對零件交替進行拉-壓操作，從而改變在成形過程中零件內部的應力狀態，使零件沿長度方向始終處于拉應力狀態，有效解決殘余應力問題，從而解決了零件成形時出現的型面不準確和翹曲問題。通過對零件實施拉-壓動作，并通過計算機控制和監測，自動探測拉伸過程中的屈服點，從而使成形零件的質量達到預期的效果，加工零件的一致性較好。

在成形時，將預先折彎的板材放置在金屬凸模上，樹脂上模向沖模閉合。然后兩端夾頭夾住板材。工件始終處于水平位置，凹面向下。對于某些材料的零件，在閉合模具之前首先進行3％左右的預拉伸。第一階段，兩端拉伸缸將材料沿零件長度方向拉伸超過屈服點達到塑性狀態；第二階段，垂直油缸驅動上下模具閉合。上述階段交替進行，在不同的延伸率下成形零件。針對具體的零件及摩擦情況，在拉伸時，上模可以輕微打開或者僅僅釋放垂直油缸的液壓力。對于一般的零件來說，以上兩個動作可以交替進行四至五次，每次拉伸量為2％-4％。

本發明技術方案的優點是：零件形狀更符合模具的形狀，在材料內部得到均勻的而且很小的殘余應力，這樣在后續的加工中，工件也能保持其形狀。零件與理論外型之間的偏差降低到0.5毫米以下，零件直線度公差降到0.5毫米以下。提高了材料的屈服強度。

附圖說明

圖1為本發明技術所使用的模具的結構示意圖