[发明专利]一种大型铝合金零件喷丸强化延展量的补偿方法

说明书

一种大型铝合金零件喷丸强化延展量的补偿方法，沿长度方向将零件分为多个区域，形成不同厚度的多个长度值A，制作与零件材料相同的试块，根据试块喷丸前的表面粗糙度Rz_前和试块喷丸后的表面粗糙度Rz_后和喷丸形成的弹坑直径d_测，计算每个喷丸形成的弹坑的有效深度H和弹坑的有效直径D，计算每个厚度区域的延展量Δ_长，将每个厚度区域的延展量累计为整个零件的延展量，根据上述零件的延展量对零件的理论数模进行缩比成工艺数模，根据该工艺数模进行零件的数控加工和喷丸强化。

技术领域

本申请属于飞机制造技术，进一步涉及零件的喷丸强化，具体是一种大型铝合金零件喷丸强化延展量的补偿方法。

背景技术

飞机的梁、长桁、壁板等5米以上的大型铝合金零件喷丸强化后，由于弹坑的累积作用，会发生延展变形，造成零件的尺寸增大，对后续零件装配产生不利影响。

目前，国内对于该问题的主要解决方法是通过对零件喷丸强化前后的尺寸变化进行测量，连续积累多架份数据后进行数据分析，进而得到该零件的喷丸强化延展量，再根据延展量值缩比零件数模形成工艺数模，最后对工艺数模进行数控加工和喷丸强化的方法来抵消喷丸强化工艺对零件尺寸的影响。此方法周期长，成本大，并会产生多架份的超差零件，不但影响了飞机的装配进度，而且也影响了飞机的产品质量。

同时，由于国内企业厂房温度无法达到恒定，会产生较大的温度变化，测量数据受零件自身热胀冷缩的影响很大，数据的离散性非常大。通过数据分析难以获得十分准确的延展量值，零件数模修正补偿的准确性差，一般只按延展量的50％～60％进行零件数模缩比。

此外，由于零件喷丸强化延展量的大小与其自身的结构和喷丸工艺有关，一旦零件的理论数模或喷丸强化工艺发生重大更改，将导致其喷丸强化延展量发生较大变化，以前所做的数模修正工作就必须重新开始，造成零件质量的重大反复。

发明内容

本发明的目的在于针对飞机生产中的实际问题，提出一种大型铝合金零件喷丸强化延展量的补偿方法。

一种大型铝合金零件喷丸强化延展量的补偿方法，其特征在于，1)分析零件理论数模，沿长度方向将零件分为多个区域，测量每个区域截面上的最大厚度C，并将厚度相同或相近的区域长度合记在一起，形成不同厚度的多个长度值A，该多个长度值之和与零件的理论长度等值；2)制作与零件材料相同的试块，并测量试块喷丸前的表面粗糙度Rz_前；3)根据零件的喷丸强化要求和喷丸工艺方法对试块进行喷丸强化，测量喷丸强化后试块的表面粗糙度Rz_后和弹坑直径d_测。4)根据试块喷丸前的表面粗糙度Rz_前、试块喷丸后的表面粗糙度Rz_后和喷丸形成的弹坑直径d_测，计算每个喷丸形成的弹坑的有效深度H和弹坑的有效直径D，5)根据弹坑的有效深度H和弹坑的有效直径D、测量直径d_测以及步骤1)中每个厚度区域的长度值A和厚度值C计算每个厚度区域的延展量，6)将每个厚度区域的延展量累计为整个零件的延展量，7)根据上述零件的延展量对零件的理论数模进行缩比成工艺数模，8)根据该工艺数模进行零件的数控加工和喷丸强化。

本申请的有益效果在于：通过简单试验，测量出零件喷丸前后的粗糙度和弹坑直径，理论计算出大型铝合金零件喷丸强化的延展量，再根据计算出的延展量值缩比零件数模形成工艺数模，通过对工艺数模进行数控加工和喷丸强化来补偿零件因喷丸强化而产生的延展量，保证零件的最终尺寸。

补偿方法操作简单，而且时间短、准确性高，与传统方法相比，可以在首件研制前对零件进行数模修正，有效降低零件因喷丸强化延展而发生质量问题的概率，即使零件理论数模或喷丸强化工艺出现重大更改，也可以及时进行试验，获得新的延展量理论值为缩比零件数模提供依据，有效保证零件的产品质量。

以下结合实施里附图，对本申请作进一步详细描述。