[发明专利]一种大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度控制方法

说明书

本发明提供了一种大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度控制方法，包括以下步骤：S1、数铣筒段壁板；S2、进行PE板组合布局操作；S3、进行四轴滚弯过曲率成形操作；S4、进行去除余量操作；S5、制作分区机械校形装置；S6、进行环向机械校形操作；S7、进行航向校形操作。本发明所述的一种大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度控制方法通过本方法形成了大径厚比非均匀下陷铣网格壁板四轴滚弯差厚组合填料工艺、过曲率成形控制和分区(环向、航向)机械校形数据库，确保非均匀下陷铣网格壁板成形精度，提升产品一致性及可靠性，有效避免人为修整以及产生的缺陷，实现高效快速的生产模式，保证型号周期。

技术领域

本发明属于机械铣网格壁板成形技术领域，尤其是涉及一种大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度控制方法。

背景技术

运载火箭贮箱结构通常由数铣筒段壁板、短壳壁板、椭球底、叉形环及端框拼接而成，呈现5m、3.35m、2.25m模块式发展，其中数铣筒段壁板作为贮箱重要组成部分，占据贮箱重量的60％。为保证筒段横向刚度、轴压承载，兼顾减重效果，数铣筒段壁板常会设计成大下陷网格及局部凸台加强区结构，如图1。截面中焊接区和蒙皮薄区存有厚度差异，为不等厚结构，航向高度达到1869mm，薄区为3.7mm，焊接区厚度为5.5mm，内弯曲半径为R1669mm，材料为2195铝锂高强铝合金，比强度高，回弹大，成形过程焊接区设有辅助筋条可弱化网格区和焊接区因结构悬空造成的强度差异；

现针对大尺寸薄壁厚筋数铣筒段壁板成形主要采用四轴滚弯成形工艺、蠕变时效成形、整体填料成形工艺；上述三种成形工艺均有其优点和缺点，四轴滚弯成形工艺在等厚板等曲率半径下应用广泛，精度控制较高，但针对大尺寸薄壁厚筋数铣筒段壁板成形时有其优点和缺点；蠕变时效成形技术需要借助于大型工装和热压罐设备，残余应力小，表面精度高，但受到工装和生产效率制约；整体填料滚弯成形对辅助填料的弹性模量、屈服强度等材料特性有较高要求，通常需要专门研制，同时涉及到大尺寸网格薄区整体填充，脱模较为繁琐、实际生产效率较低，具体如下：滚弯成形优点：工艺成熟，应用范围广；滚弯成形缺点：焊接区直线度较差；航向上下端及网格区弧度间隙较大；后期人工修整较大；蠕变时效成形优点：零件内部残余应力几乎被完全释放，成形后零件的尺寸稳定性好，有效降低焊接残余应力；成形零件表面质量高；无需人工修整，避免人工校形所带来的外形差异；蠕变时效成形缺点：需要设计专用工装；变形量大，曲率半径小时，需要预成形再进行蠕变时效校形，工序冗长；需要进行时效处理，生产效率低，能耗大；整体填料滚弯成形优点：放置便利，操作性强；保护筋条，防止失稳；整体填料滚弯成形缺点：填料介质要求较高，制约回弹量，选取困难，费用投入较大；随曲率半径渐进减小，填料介质与金属网格匹配处存在滑动，脱模工作较为繁琐，生产效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度控制方法，结合大径厚比非均匀下陷铣网格壁板结构特点及四轴滚弯成形、整体填料滚弯成形规律，基于成形型面偏差区域，探究一种四轴滚弯差厚组合填料工艺及分区机械校形控制方法，建立差厚组合填料工艺过程设计方案、工艺参数控制、校形位置顺序及进给参数，形成全工序工艺参数数据库，确保大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度，解决直线度和弧度偏差，实现全机械式操作，规避人为影响，提升产品精度及可靠性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大径厚比非均匀下陷铣网格壁板成形精度控制方法，包括以下步骤：

S1、数铣筒段壁板(1)；

S2、对数铣筒段壁板进行PE板组合布局操作；

S3、对经PE板组合布局后的数铣筒段壁板进行四轴滚弯过曲率成形操作；

S4、对四轴滚弯过曲率成形操作后的数铣筒段壁板进行去除余量操作；

S5、针对数铣筒段壁板制作分区机械校形装置；