[發(fā)明專利]一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110721185.5
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113601108B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何艷濤;劉玉平;劉萍;李妍華;楊峰;劉有斌;郭曉琳;李建偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航星機(jī)器制造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發(fā)明提供了一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法，包括如下步驟：根據(jù)雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的具體結(jié)構(gòu)及尺寸，設(shè)計增加工藝翻邊及加工余量后的毛坯結(jié)構(gòu)；采用合模沖壓成形方式加工毛坯；采用數(shù)控加工中心加工毛坯的工藝翻邊，作為后續(xù)裝夾固定的基準(zhǔn)；裝夾殼體毛坯，車削加工殼體的內(nèi)型面和工藝翻邊的下平面，形成中間態(tài)殼體；裝夾中間態(tài)殼體，車削加工殼體的外型面；裝夾殼體的頂部，車削加工殼體的對接止口并切斷，完成鈦合金薄壁殼體的全部精加工。本發(fā)明中加工方法有效解決了這種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體難裝夾、壁薄、加工過程中易振動變形的難題，實現(xiàn)了鈦合金薄壁殼體的精密加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法。

背景技術(shù)

目前，在商業(yè)航天領(lǐng)域，隨著各類飛行器、推進(jìn)器以及燃料艙對機(jī)動性、負(fù)載能力、最大容量的要求越來越高，其結(jié)構(gòu)也對輕量化、高強(qiáng)度提出了更高的要求。變厚度鈦合金薄壁殼體由于其材料屬性以及變厚度的結(jié)構(gòu)特點，重量輕、強(qiáng)度高，已越來越多的應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域。

然而由于該類零件集合了變厚度、超薄壁、高精度等難點，加工難度較大，同時由于該類零件雙面大開口的結(jié)構(gòu)特點，進(jìn)一步降低了零件的結(jié)構(gòu)剛度，加工過程中易變形，加工工藝性較差。因此，該類變厚度薄壁鈦合金殼體的加工工藝性難題一直困擾著其在航空航天領(lǐng)域的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對該類雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體易變形、加工難度大、壁厚精度高等難題，提供了一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法，該方法可有效控制該類薄壁殼體在加工過程中的振動和變形，有效解決了這種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體難裝夾、壁薄、加工過程中易振動變形的難題，實現(xiàn)了該種鈦合金薄壁殼體的精密加工。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法，包括如下步驟：

步驟1，根據(jù)雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的具體結(jié)構(gòu)及尺寸，設(shè)計增加工藝翻邊及加工余量后的毛坯結(jié)構(gòu)；所述雙面大開口薄壁殼體為類球面結(jié)構(gòu)，所述類球面結(jié)構(gòu)的小端加工有開口結(jié)構(gòu)，大端為類球面外緣形成的開口；所述毛坯結(jié)構(gòu)中的工藝翻邊為環(huán)形平板結(jié)構(gòu)；毛坯結(jié)構(gòu)中的薄壁殼體主體結(jié)構(gòu)與工藝翻邊之間添加倒圓角過渡，并在薄壁殼體主體結(jié)構(gòu)外緣與倒圓角之間增加直線段工藝延長量；

步驟2，根據(jù)步驟1設(shè)計的毛坯結(jié)構(gòu)，采用合模沖壓成形方式加工毛坯；

步驟3，采用數(shù)控加工中心加工毛坯的工藝翻邊，包括加工工藝翻邊的上平面、下平面及外圓面，作為后續(xù)裝夾固定的基準(zhǔn)，同時在工藝翻邊上加工出用于裝夾固定的通孔；

步驟4，裝夾殼體毛坯，車削加工殼體的內(nèi)型面和工藝翻邊的下平面，形成中間態(tài)殼體；

步驟5，裝夾步驟4形成的中間態(tài)殼體，車削加工殼體的外型面；

步驟6，裝夾殼體的頂部，車削加工殼體的對接止口并切斷，完成鈦合金薄壁殼體的全部精加工。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法，具有以下有益效果：

本發(fā)明面對雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體易變形、加工難度大、壁厚精度高等難題，提供了一種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的加工方法，通過增加工藝翻邊設(shè)計、基準(zhǔn)轉(zhuǎn)移設(shè)計以及采用特定的加工工藝，可有效控制該類薄壁殼體在加工過程中的振動和變形，有效解決了這種雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體難裝夾、壁薄、加工過程中易振動變形的難題，實現(xiàn)了鈦合金薄壁殼體的精密加工。

附圖說明

圖1為雙面大開口變厚度鈦合金薄壁殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為設(shè)計的增加工藝翻邊以及加工余量后的毛坯結(jié)構(gòu)的示意圖；