[发明专利]一种变厚度轻量化弹翼蒙皮成形方法

权利要求书

1.一种变厚度轻量化弹翼蒙皮的成形方法，其特征在于，所述成形方法包括如下步骤：

S1、蒙皮包括外板和内板，按弹翼蒙皮零件理论尺寸计算蒙皮外板和内板的展开板料形状；

S2、根据蒙皮零件的加强筋形状和位置设计所述外板和内板扩散连接区域的划线样板，将超塑成形区域和各通气槽位置涂覆止焊剂，并对待扩散连接区域进行打磨抛光；将所述外板和所述内板四周除外接进气孔位置外进行周边封焊，形成密闭型腔；

S3、设计蒙皮成形上模和成形下模，其中所述成形上模的模具型面为平面，所述成形下模的模具型面为带有型腔的成形模具；其中，将所述蒙皮外板和内板超塑成形和扩散连接的通气槽设置在所述成形下模的各型腔连接处，保证每个型腔至少有两个通气槽连接；根据板料在超塑成形过程中贴模具的先后顺序在每个型腔内板料最后贴模位置设置排气孔；在所述成形下模上对蒙皮设置多个外接进气孔；其中，所述通气槽宽3-5mm、深0.3-0.6mm；所述排气孔直径1-3mm；

S4、将所述蒙皮、成形上模和成形下模进行定位合模，放入热成形设备随炉升温，待温度达到935℃，施加扩散焊合模压力吨位，进行机械加压扩散焊；

S5、在完成扩散焊连接后进行降温，待温度降至850℃时进行保温，通入惰性气体进行超塑成形，成形压力通过阶梯加载曲线进行，以每0.5MPa为增量形成一个阶梯，每个阶段加载时间为10min，保压15min，直至加载至2.0-2.5MPa；在完成最大压力保压后，将压力降压至0.01-0.03MPa，并进行保压直至蒙皮取件；所述蒙皮随炉降温至300℃，并进行卸载加载气压；

S6、将高温取出的蒙皮冷却后进行酸洗碱崩，去除表面氧化皮；

S7、根据蒙皮理论模型进行激光切割酸洗碱崩后的所述蒙皮，切出符合装配要求的蒙皮外形；

S8、将超塑成形过程中形成的工艺补偿面通过线切割去除工艺余量，形成局部封闭直立加强筋；

S9、根据蒙皮理论模型在蒙皮相应区域的折弯位置进行划线，并通过折弯试验确定折弯回弹补偿值，实现蒙皮的精确折弯。

2.如权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述蒙皮外板和内板采用TA15钛合金，厚度均为0.5mm。

3.如权利要求1所述的成形方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在所述密闭型腔外表面涂覆抗氧化涂料。

4.如权利要求1所述的成形方法，其特征在于，在所述步骤S4中，在升温过程中，对所述外板和内板形成的密闭型腔持续进行抽真空，所述密闭型腔的真空度不大于0.001Pa。

5.如权利要求1所述的成形方法，其特征在于，在所述步骤S4中，施加扩散焊合模压力吨位时，保证机械加压单位面积压力5-8MPa，机械加压扩散焊时间约为150-200min。

6.如权利要求1所述的成形方法，其特征在于，在所述步骤S5中，通入氩气进行超塑成形。