铝合金飞机整体壁板多点成形方法

摘要

本发明公开了飞机铝合金整体壁板多点成形方法，该方法将带筋的铝合金整体壁板放置于可快速重构模面的上下多点模具之间，筋条之间填充填料，壁板与多点模具之间放置弹性垫，用模具对压方式按照可控制的变形路径逐步成形出带有筋条的铝合金整体壁板零件。该方法运用了可重构多点模具型面快速可调的特点，用一套设备即可加工具有不同几何形状双曲率壁板零件。相比于传统的滚弯成形、压弯成形方法，壁板受力均匀，能够保证成形质量，相比于喷丸成形、时效成形变形量大、成形效率高。该发明不仅能够用于不同筋条结构的双曲率飞机整体壁板成形，解决大尺寸、高筋条整体壁板成形的难题，而且能够推广应用于航天器、火箭等其它大型带筋曲面零件的制造中。

主权项

一种铝合金飞机整体壁板多点成形方法，所述铝合金飞机整体壁板(3)是带有I型、T型或者J型高筋条的双曲度铝合金整体壁板，其特征在于，该方法为应用型面快速重构的上、下多点模具(1、5)，按照规划的变形路径，对压成形带有筋条结构的铝合金飞机整体壁板(3)，将较大的目标变形量非均匀地分成多步，逐渐改变多点模具成型面形状，进行渐进对压成形，通过小变形的逐步累积最终得到所需的大变形铝合金飞机整体壁板(3)，具体包括以下步骤：步骤一、成形加工前，根据铝合金飞机整体壁板(3)的目标形状、材料参数、塑性变形量和回弹预测计算出多点对压成形最优化路径，包括所需要的成形步数、每步的变形量以及工艺参数；步骤二、根据规划的多点对压成形最优化路径，用计算机自动调整出本次成形所需要的上、下多点模具(1、5)；步骤三、将下弹性垫(9)放置于下多点模具(5)之上，其次将铝合金飞机整体壁板(3)放置于下弹性垫(9)之上，并在铝合金飞机整体壁板筋条(8)之间放置填料(7)，其高度高于铝合金飞机整体壁板筋条(8)的高度；最后将上弹性垫(6)放置于铝合金飞机整体壁板(3)之上，并将其与上、下多点模具(1、5)对齐；步骤四、液压机加载，上多点模具(1)在压力机横梁的带动下向下移动，与下多点模具(5)一起加载成形铝合金飞机整体壁板(3)、填料(7)和上、下弹性垫(6、9)；步骤五、保压一定时间后卸载，零件产生回弹、回复自由状态，保持铝合金飞机整体壁板(3)、填料(7)和上、下弹性垫(6、9)的位置不变，再次调整上、下多点模具(1、5)的形状；步骤六、如果成形次数小于计算得到的成形步数则继续调整上、下多点模具(1、5)型面，重复步骤二——步骤五，进行多次加载、卸载，直至成形次数达到了计算所需的步数，即通过累积变形得到所需的铝合金飞机整体壁板(3)形状；步骤七、闭环成形工艺，将成形后的铝合金飞机整体壁板(3)，用曲面快速扫描测量方法测得铝合金飞机整体壁板(3)的几何形状，将所测形状与目标形状进行曲面配准，曲面误差数据传递给多点模具控制软件，根据型面误差修正模面，进行铝合金飞机整体壁板(3)形状校正。