[發明專利]成型復合材料的壁板成型模加工方法

有效

• 申請號: 201610415759.5
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105904166B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 張丙營;王鵬;劉堅
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司21207
• 代理人: 孫玲

技術領域

本發明涉及一種成型復合材料的壁板成型模加工方法，屬于機械加工領域。

背景技術

復合材料零件在航空領域應用非常廣泛，復合材料零件結構的特性，導致工裝的結構特性。如圖1所示，該結構的復合材料的零件示意圖，結構較長，并呈幾字形結構。由于零件的結構決定了工裝的結構，壁板成型模為對應的幾字形結構，該結構加工存在以下問題：1、單元件機加加工量大，效率低；2、單元件定位不精確；3、焊接不精確；4、焊接變形大；5、壁板不能整體加工；6、壁板氣密性難保證。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種成型復合材料的壁板成型模加工方法，該加工方法不僅保證加工后壁板成型模達到精度要求和使用要求，而且氣密性得以保證。

為解決以上問題，本發明的具體技術方案如下：一種成型復合材料的壁板成型模加工方法，包括以下步驟：

1）將壁板成型模分解成兩大部分，一部分為底部框架，另一部分為上部的壁板，且壁板再分成若干個加工單元；

2）底部框架采用若干個Q235-A.F材料的鋼板結構，鋼板之間采用插接結構實現底部框架，鋼板采用數控火焰切割機下料，各鋼板外形隨形下料，需要數控加工的型面留加工余量，即與壁板接觸的曲面和底面留有余量，其余按尺寸下料；

3）加工后的鋼板按卡槽相互連接定位，連接后檢查位置是否正確，正確后先少量點焊固定 ，為了防止點焊過程中的變形引起位置竄動，點焊后再次檢查位置是否正確，不正確重新糾正位置，正確后進行分段焊接即可；

4）底部框架焊接加工后進行退火，消除內應力，然后進行精加工，先銑平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出與壁板各加工單元裝配位置的對正線；

5）對壁板的分解加工單元進行粗加工，型面均勻留有余量，外形精加工成型；在粗加工過程中，壁板各加工單元的側面加工出對正線，每個加工單元的連接邊加工為夾角為45°的坡口；

6）加工完底部框架上表面型面后，保持底部框架在數控機床上不動，將壁板各加工單元通過對正線分別與底部框架的對正線進行對正并用弓形夾固定，用壁板各加工單元的最大外形程序對壁板各加工單元位置加以驗證，然后焊接，成為整體結構，焊接后再次退火去應力；

7）加工整體底面，再進行數控加工型面，數控加工型面時，按找正程序找正后，進行粗加工和精加工，以保證加工后的壁板厚度均勻；

8）整體進行氣密性試驗，驗證壁板坡口滿焊處不漏氣。

該成型復合材料的壁板成型模加工方法不僅提高了零件的機械加工能力，保證各組件間的定位精度，而且焊接變形小，壁板氣密性好。

附圖說明

圖1為復合材料的成型零件三維圖。

圖2為壁板成型模三維圖。

圖3為底部框架三維圖。

圖4為壁板分解五部分的三維圖。

圖5為定位卡槽示意圖。

圖6為焊接坡口示意圖。

具體實施方式

一種成型如圖1所示的復合材料的壁板的成型模加工方法，包括以下步驟：

1）如圖2所示，將壁板成型模分解成兩大部分，一部分為底部框架，另一部分為上部的壁板，且壁板分成五個加工單元；解決壁板不能通過一塊料整體加工問題；

2）如圖3所示，底部框架采用若干個Q235-A.F材料的鋼板結構，鋼板之間采用插接結構實現底部框架，鋼板采用數控火焰切割機下料，各鋼板外形隨形下料，需要數控加工的型面，即與壁板接觸的曲面和底面留加工5mm余量，其余按尺寸下料，解決鋼板機加加工量大，效率低問題；

3 )加工后的鋼板按卡槽相互連接定位，如圖5所示，連接后檢查位置是否正確，正確后先少量點焊固定 ，為了防止點焊過程中的變形引起位置竄動，點焊后再次檢查位置是否正確，不正確重新糾正位置，正確后進行分段焊接即可，解決了焊接不精確和焊接變形大的問題；

4）底部框架焊接加工后進行退火，消除內應力，然后進行精加工，先銑平底部框架的底面，然后加工底部框架的上表面型面，并加工出與壁板各加工單元裝配位置的對正線；

5）如圖4所示，對壁板的分解加工單元進行粗加工，型面均勻留有余量，外形精加工成型，在粗加工過程中，壁板各加工單元的側面加工出對正線，每個加工單元的連接邊加工為夾角為45°的坡口，如圖6所示；