一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法与流程

本发明涉及一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，属于先进制造。

背景技术：

1、网格壁板常用两种加工方案，分别为化铣壁板及数铣壁板。数铣壁板为先平板料加工网格后滚弯方案，相比于传统化铣工艺，属于绿色制造，同时可以实现一定的减重。9.5m运载火箭短壳壁板网格深且筋高，直径达到9.5m，采用6瓣壁板焊接而成，壁板最大厚度45mm，筋条宽16mm，网格筋深38mm，采用先机械加工网格后弯曲成形技术方案，而人们对板料机械加工后内部应力应变状态、塑性变形分布、残余应力和回弹量等也缺乏足够的理论计算和评估，滚弯后母线直线度精度差，且薄壁高度较高的筋条网格存在受力失稳与变形的可能性，需要制定适合的填料方案，滚弯工艺参数，工艺辅助筋条设计方案等，提升成形精度。

2、国内航空航天领域超大尺寸超厚高筋数铣壁板滚弯加工尚属空白，高筋薄壁网格滚弯失稳防护技术有待突破，传统手工修整方案无法满足壁板精度要求。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，提高产品质量及可靠性。

2、本发明解决技术的方案是：

3、一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，包括：

4、数铣加工板料：对原料进行数铣加工网格状；

5、加工填料与垫板：按照网格形状尺寸与数量加工填充材料及垫板，填料外形尺寸较网格形状三维尺寸小0.4-0.6mm；

6、固定填料与垫板：将填料放入到网格中，随后将垫板盖住网格，形成壁板；

7、放料与找正：使用四轴滚床，其中间两个大轴压紧壁板，旋转滚动壁板向左右反复运动，将壁板放入四轴滚床中间两轴，对正后，调节上端大轴压紧壁板，转动滚轴调整滚轴垂直中心线与壁板长边垂直，调节左侧滚轴与壁板表面接触，记录此滚轴中心距离中间大滚轴中心垂直距离数值h，同时调节右侧滚轴保持其中心距离中间大滚轴中心垂直距离也是h；

8、滚弯成形：待放料与找正完成并记录数值h后，调节左侧滚轴垂直上升一段距离h1；转动中间两个大轴带动壁板从左侧向右侧移动，待中间两轴咬合壁板位置距离左侧90-110mm时停止滚动，调节右侧滚轴上升(h1+h1)，转动中间两个大轴带动壁板从右侧向左侧移动；待壁板起弧时记录此时的滚轴距离h，继续不断调节滚轴上升，在滚弯过程中不断用样板检测壁板弧度变化情况，待其与壁板贴合后停止滚弯。

9、进一步的，填充材料为聚丙烯。

10、进一步的，起弧前滚轴上升距离h1为20-30mm。

11、进一步的，壁板从平板到起弧到滚弯完成，弧度变化为非线性。

12、进一步的，壁板经过至少4次滚弯开始起弧。

13、进一步的，起弧后滚轴上升距离h1调整量为5-10mm，经过至少6道次滚弯，壁板弧度与样板贴合。

14、进一步的，滚轴上升距离h1调整为2-3mm，经过至少4道次滚弯形成，完成壁板弯曲成型。

15、进一步的，还包括精度测量，沿着壁板弧度方向每间隔90-100mm测量母线直线度，沿着弧度从左到右移动壁板检测弧度。

16、进一步的，母线直线度在网格部位最大。

17、进一步的，还包括壁板校形，沿着弧度方向敲击壁板中间部位，使壁板弧度与样板间隙为2-3mm，母线直线度为1-3mm。

18、本发明与现有技术相比的有益效果是：

19、(1)本发明网格填料，解决了高筋薄壁板材滚弯过程中网格筋条与薄壁失稳变形缺陷，通过制定合理的壁板滚弯工艺参数实现了超大尺寸带网格板材弯曲成形，解决了超大尺寸壁板人工校形难题；

20、(2)本发明采用滚弯成形方法实现超大尺寸壁板弯曲成形，该方法技术成熟度高，提高产品质量及可靠性。

技术特征：

1.一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，填充材料为聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，起弧前滚轴上升距离h1为20-30mm。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，壁板从平板到起弧到滚弯完成，弧度变化为非线性。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，壁板经过至少4次滚弯开始起弧。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，起弧后滚轴上升距离h1调整量为5-10mm，经过至少6道次滚弯，壁板弧度与样板贴合。

7.根据权利要求6所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，滚轴上升距离h1调整为2-3mm，经过至少4道次滚弯形成，完成壁板弯曲成型。

8.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，还包括精度测量，沿着壁板弧度方向每间隔90-100mm测量母线直线度，沿着弧度从左到右移动壁板检测弧度。

9.根据权利要求7所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，母线直线度在网格部位最大。

10.根据权利要求1所述的一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，其特征在于，还包括壁板校形，沿着弧度方向敲击壁板中间部位，使壁板弧度与样板间隙为2-3mm，母线直线度为1-3mm。

技术总结
本发明涉及一种铝合金超厚高筋数铣网格壁板弯曲成形方法，属于先进制造技术领域。包括：数铣加工板料，对原料进行数铣加工网格状；加工填料与垫板，按照网格形状尺寸与数量加工填充材料及垫板；固定填料与垫板，将填料放入到网格中，随后将垫板盖住网格，形成壁板；放料与找正。本发明通过制定合理的壁板滚弯工艺参数实现了超大尺寸带网格板材弯曲成形，解决了超大尺寸壁板人工校形难题。

技术研发人员：于洋,张国威,刘贺,刘亚,李杰,李钢,万李,徐坤和,呼啸,苏泉
受保护的技术使用者：首都航天机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15