一種用于飛機(jī)z型材的一次拉彎成形加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬型材拉彎成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于飛機(jī)Z型材的一次拉彎成形加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]拉彎是指工件在彎曲的同時(shí)加以切向拉力，改變工件截面內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)的一種型材彎曲工藝，相對(duì)于其它彎曲工藝有如下工藝特點(diǎn):用于成形空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的型材零件及成形屈強(qiáng)比大的型材彎曲零件，且具有不同工藝方法相結(jié)合的綜合成形特點(diǎn)；彎曲精度高，回彈?。痪哂腥嵝灾圃焯攸c(diǎn)。
[0003]型材拉彎常用于成形各種大型、復(fù)雜截面、非對(duì)稱、變曲率三維型材零件，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、建筑、橋梁、電梯和火車(chē)等制造業(yè)。如飛機(jī)上的緣條、機(jī)身前后段和發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的長(zhǎng)桁等尺寸大、相對(duì)彎曲半徑大的擠壓型材、板彎型材彎曲件，這類(lèi)零件組成飛機(jī)骨架的受力零件，直接影響到飛機(jī)的氣動(dòng)力外形，因而形狀精度要求很高，生產(chǎn)中普遍采用拉彎成形的方法制造這類(lèi)零件。然而C919飛機(jī)框緣類(lèi)零件由Z形截面型材拉彎成形，由于受截面形狀、彎曲半徑、材料性能等的影響，通用在二次拉彎成形過(guò)程中型材截面畸變、截面變窄和減薄嚴(yán)重，導(dǎo)致成形質(zhì)量達(dá)不到要求；零件為變曲率外形，回彈控制困難，成形后手工校形量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用于飛機(jī)Z型材的一次拉彎成形加工方法，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種用于飛機(jī)Z型材的一次拉彎成形加工模具，包括上擋板、靠模及下?lián)醢澹渲?，靠模位于上擋板和下?lián)醢逯g，且靠模的下表面與下?lián)醢宓纳媳砻尜N合，上擋板的下表面與靠模的上表面貼合；并在靠模上設(shè)置有用于安裝緊固螺栓的階梯孔、用于減輕模具整體重量的減輕孔和用于模具安裝時(shí)定位的銷(xiāo)釘孔；此外，在靠模的對(duì)稱中心線兩側(cè)設(shè)置有用于吊環(huán)安裝后模具的整體搬運(yùn)的吊環(huán)安裝孔。
[0006]在本發(fā)明中，階梯孔位于沿靠模的直外輪廓向內(nèi)偏移30_處，用于緊固靠模和下?lián)醢濉?br>[0007]在本發(fā)明中，減輕孔位于沿靠模的直外輪廓向內(nèi)偏移131mm處。
[0008]在本發(fā)明中，銷(xiāo)釘孔位于沿靠模的直外輪廓向內(nèi)偏移150mm處。
[0009]在本發(fā)明中，靠模的對(duì)稱中心線處設(shè)置有減輕孔。
[0010]在本發(fā)明中，階梯孔位于沿靠模的圓弧形外輪廓向內(nèi)偏移80_，用于緊固靠模和上擋板。
[0011 ] 在本發(fā)明中，靠模上還設(shè)置有工藝孔。
[0012]在本發(fā)明中，靠模與下?lián)醢鍨榘雸A形結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為45號(hào)鋼，且下?lián)醢宓耐廨喞叽绱笥诳磕５耐廨喞叽纭?br>[0013]在本發(fā)明中，上擋板為圓弧形結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為45號(hào)鋼。
[0014]用于飛機(jī)Z型材的一次拉彎成形加工方法，首先，針對(duì)現(xiàn)有Z型材截面拉彎零件，根據(jù)待成形零件的材料物性參數(shù)及拉彎成形工藝參數(shù)，采用解析計(jì)算或者數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)一次拉彎成形回彈量，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果補(bǔ)償拉彎回彈，制造一次拉彎成形模具；而后對(duì)待成形零件進(jìn)行熱處理，當(dāng)達(dá)到拉彎成形所需的新淬火狀態(tài)后進(jìn)行一次拉彎成形，以得到滿足要求的零件；具體步驟如下:
O回彈補(bǔ)償，采用解析計(jì)算或者數(shù)值模擬方法預(yù)測(cè)Z形截面型材拉彎回彈量，并根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行拉彎模具回彈補(bǔ)償設(shè)計(jì)，并完成拉彎模具制造；
2)型材熱處理，對(duì)待成形的Z形截面型材進(jìn)行熱處理，當(dāng)達(dá)到新淬火狀態(tài)后取出待成形的Z形截面型材，并對(duì)熱處理完畢的待成形的Z形截面型材進(jìn)行時(shí)效處理，等待成形；
3)安裝模具并設(shè)定拉彎?rùn)C(jī)參數(shù)，將步驟I)中制造的拉彎模具按照機(jī)床手冊(cè)要求正確放置，并設(shè)定拉彎?rùn)C(jī)參數(shù):擺臂速度為1.3度/秒，拉伸缸速度為0.4 inch/s ;緊貼力為3噸，預(yù)拉伸量為9mm，補(bǔ)拉伸量為60mm，且在拉彎過(guò)程中始終保持所設(shè)定的拉彎?rùn)C(jī)參數(shù)；
4)一次拉彎成形，將步驟2)中成形的Z形截面型材置入模具，通過(guò)拉彎?rùn)C(jī)拉緊、預(yù)拉伸、拉彎、補(bǔ)拉伸、卸載，從而完成Z形型材的一次拉彎成形；
5)精度檢測(cè)，對(duì)步驟4)中加工成形的Z形型材進(jìn)行精度測(cè)量，并調(diào)整步驟3)中的工藝參數(shù)后再次進(jìn)行加工操作，直到得到要求制備的零件外形；
6)批量生產(chǎn)，確定步驟5)中得到要求制備的零件外形工藝參數(shù)，進(jìn)行批量生產(chǎn)。
[0015]在本發(fā)明中，步驟2)中，熱處理工藝條件是將待成形的Z形截面型材置入鹽酸池進(jìn)行加熱至480°C?500°C并保溫30min，然后在3s內(nèi)迅速轉(zhuǎn)移至水冷池。
[0016]在本發(fā)明中，步驟2 )中，型材熱處理后需在30min內(nèi)完成拉彎成形，否則需要放置于冷凍設(shè)備中等待成形。
[0017]有益效果:本發(fā)明利用Z形截面型材拉彎回彈補(bǔ)償設(shè)計(jì)的模具與張臂式數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)，有效解決了民機(jī)Z型材零件成形難的問(wèn)題，全面提高了零件成形質(zhì)量，大幅減少手工修校量，從而節(jié)省了成形時(shí)間，縮短了產(chǎn)品制造周期，降低成本；同時(shí)確保零件成形精度和變窄量要求，保證了零件強(qiáng)度要求和外形一致性，進(jìn)而提高了零件成形表面質(zhì)量；而拉彎模具結(jié)構(gòu)形式適用于不同尺寸的“Z”字型型材的拉彎成形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制造，取材便利，制造成本低，經(jīng)濟(jì)效益好，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的主視圖。
[0020]圖3為圖2中A-A處剖視圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的靠模結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的上擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的較佳實(shí)施例中的靠模與下?lián)醢逖b配示意圖。
[0024]圖7是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0026]參見(jiàn)圖1~圖6的一種用于飛機(jī)Z型材的一次拉彎成形加工模具，包括上擋板1、靠模2、下?lián)醢?、階梯孔4、減輕孔5、銷(xiāo)釘孔6、吊環(huán)安裝孔7、型材8及9緊固螺栓；其中，靠模I位于上擋板2和下?lián)醢?之間，且靠模I的下表面與下?lián)醢?的上表面貼合，上擋板2的下表面與靠模I的上表面貼合；并沿靠模I的直外輪廓向內(nèi)偏移30mm，分布八個(gè)安裝緊固螺栓9的階梯孔4，用于緊固靠模I和下?lián)醢? ;沿靠模I的直外輪廓向內(nèi)偏移131_，分布四個(gè)減輕孔5，用于減輕模具整體重量；而沿靠模I的直外輪廓向內(nèi)偏移150mm，分布兩個(gè)銷(xiāo)釘孔6，在模具安裝時(shí)用于定位；且在靠模I的對(duì)稱中心線的兩側(cè)分布四個(gè)吊環(huán)安裝孔7，用于吊環(huán)安裝后模具的整體搬運(yùn)，另外，在靠模I的對(duì)稱中心線處分布一個(gè)減輕孔；沿著靠模I的圓弧形外輪廓向內(nèi)偏移80_分布有十個(gè)安裝緊固螺栓9的階梯孔4，用于緊固靠模I和上擋板2 ;靠模I上設(shè)置的其他圓孔為工藝孔；通過(guò)在階梯孔4內(nèi)裝入緊固螺栓9，將上擋板2、靠模I和下?lián)醢?緊固連接。
[0027]所述靠模I和下?lián)醢?為半圓形結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為45號(hào)鋼，且下?lián)醢?的外輪廓尺寸大于靠模I的外輪廓尺寸。
[0028]所述上擋板2為圓弧形結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為45號(hào)鋼。
[0029]在本實(shí)施例中，用于飛機(jī)Z型材的一次拉彎成形加工方法，參見(jiàn)圖7，具體步驟如下:
O回彈補(bǔ)償，首先提取型材截面形狀、型材與模具的裝配關(guān)系(相對(duì)位置關(guān)系)、零件外形參數(shù)(模具引導(dǎo)線的曲率及長(zhǎng)度特征)、材料參數(shù)(材料