[發明專利]一種飛機上緣條零件熱處理變形控制方法

有效

• 申請號: 201410299392.6
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104109748A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 史春玲;王建峰;王浩軍;田有安
• 申請（專利權）人: 中航飛機股份有限公司西安飛機分公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D11/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于飛機制造技術領域，涉及零件熱處理變形控制技術，具體是一種飛機上緣條零件熱處理變形控制方法。

背景技術

在飛機制造中，有很多的上緣條類機加件，這些零件的毛料狀態大多為Ti-6Al-4V鍛件，其結構單薄，形狀大多數為由一個大曲面的翼板和位于翼板上、下的立筋組成。隨著飛機技術的不斷發展，在一些大飛機中，這些上緣條類零件長度更長，最長的有3米，形狀復雜，曲率變化大且壁薄。加工這些上緣條類零件的理論外型面和立筋面需進行多次數控加工，分別為數控粗銑，半精銑，精銑等多道工序。

這類鈦合金零件在機械加工中會產生極大的內應力，這些內應力會造成零件嚴重變形或者在零件裝機服役中導致應力腐蝕斷裂。因此，在機械加工過程中需要對零件進行多次的去應力退火(又稱熱處理)將零件存在的內應力消除。

去應力退火是將工件加熱到適當溫度，保溫一定時間后再冷卻至室溫的工藝方法。存在內應力的機加件在去應力退火熱處理過程中內應力釋放會產生變形。熱處理是一個從加熱到冷卻的過程，零件會發生體積和顯微金相組織的變化，產生熱應力和組織應力不可避免，零件因此產生的變形也是不可避免，而且零件越大，形狀越復雜，其變形也就越大越嚴重，較大的變形使機械加工校正非常困難，甚至造成零件報廢。對于形狀復雜不規則，曲率變化大、體積大且壁薄的上緣條類零件，特別是要控制多個精度面的變形時，缺乏經驗。

隨著現代飛機對制造技術精度要求的提高，采用控制變形的專用工裝作為約束來限制和矯正零件在熱處理過程中的變形成為勢在所趨。所以，熱處理變形控制專用工裝應運而生。此類工裝與普通的機加工裝不同，要多次反復在高溫加熱然后冷卻的冷熱循環狀態下工作，會出現熱脹冷縮，自身也將面臨著冷熱變形的問題。因此，熱處理變形控制專用工裝要結合零件的結構特點，如何在保證工裝自身結構穩定的情況下，還要起到控制產品零件變形的作用，這是當前面臨的難題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠很好地控制零件多個精度面的熱處理變形控制方法，特別是對于形狀復雜不規則、曲率變化大、體積大且壁薄的上緣條類零件。

一種控制飛機上緣條零件熱處理變形的方法，所述零件由薄壁狀曲面翼板和位于翼板中心的上立筋和下立筋組成，已知零件的理論外形，其特征在于包括一個變形控制夾具，該夾具含有夾具本體、多個定位塊和多個壓緊塊以及連接銷，所述的夾具本體的外形大于零件的長度和寬度，定位塊均衡固定在夾具本體上表面，每個定位塊的上表面具有與零件對應部位的翼板下表面相同的理論外形，每個定位塊的上表面中部還設有零件對應部位下立筋的避讓槽，定位塊的兩側設有連接孔，固定在夾具本體兩端的定位塊上還分別設有定位孔，所述的壓緊塊與定位塊匹配，每個壓緊塊的下表面具有與零件對應部位的翼板上表面相同的理論外形，每個壓緊塊的下表面中部還設有零件對應部位上立筋的避讓槽，壓緊塊的兩側同樣設有連接孔，將所述的零件置于定位塊的上表面，零件的下立筋嵌入定位塊的下立筋避讓槽內，將壓緊塊壓接在對應的定位塊上，將零件的上立筋嵌入壓緊塊的上立筋避讓槽內，通過連接銷將定位塊與壓緊塊兩側的連接孔壓緊連接，最后將變形控制夾具和零件一起進行熱處理后再將零件與變形控制夾具分離即可。

本發明的優點在于：

(1)本發明采用一套工裝的定位塊和壓緊塊控制鈦合金上緣條類零件翼板的多個精度面的熱處理變形，節約成本，提高效率。

2)夾具結構合理，制造使用方便；

3)夾具根據零件的理論外形精加工制造，還具有對零件的校形動能。

以下結合實施例附圖對本申請做進一步詳細描述：

附圖說明

圖1為飛機上緣條零件結構示意

圖2為飛機上緣條零件熱處理變形控制示意圖；

圖3為圖2的斷面結構示意圖；

圖4為圖2的局部放大圖；

圖5為控制夾具定位塊結構示意圖；

圖中編號說明：1零件、2翼板、3上立筋、4下立筋、5工藝耳片、6夾具本體、7加強筋、8定位塊、9連接槽、10定位孔、11下立筋避讓槽、12壓緊塊、13上立筋避讓槽、14連接銷、15楔形槽、16楔形塊、17連接孔、18定位銷

具體實施方式