[发明专利]一种高筋铝合金壁板制造方法

摘要

本发明金属塑形加工领域，具体的说是一种高筋铝合金壁板制造方法。首先采用上下多点模具将铝合金平面厚板对压成形出所需要的曲面形状，再用高速铣削加工的方法，在曲面厚板上沿平行于曲面的加工路径铣削出需要的筋条结构，从而得到设计的高筋铝合金壁板。该方法运用可重构多点模具型面快速可调的特点，使用一套多点模具就可以成形出不同几何形状、不同厚度、不同材质的双曲率铝合金厚板零件，并可以通过多次校正控制铝合金厚板成形中的回弹，提高成形精度；该发明既能够得到高精度的高筋条铝合金壁板零件，又不破坏铝合金板料的纤维结构，保证壁板零件的强度要求，解决了大飞机制造中的技术难题，能够推广应用于航天器、火箭等其它零件的制造中。

主权项

一种高筋铝合金壁板制造方法，该高筋铝合金壁板是带有I型或T型高筋条的双曲度壁板，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：步骤一、根据高筋铝合金壁板的目标形状、所用板料厚度计算出厚板的目标曲面形状，预测回弹量，并通过工艺计算得到上、下多点模具型面数据，自动调整上、下多点模具(1、4)的型面；步骤二、在铝合金平面厚板(3)上、下两端分别放置一个弹性垫(2)，再将弹性垫(2)和铝合金平面厚板(3)放置于上、下多点模具(1、4)之间，使用液压机加载并保压，卸载后得到曲面形状的铝合金厚板零件；步骤三、对步骤二所得到的曲面形状的铝合金厚板零件的形状进行测量，并与目标形状进行曲面配准，根据曲面误差进行调整，直至曲面形状的铝合金厚板零件的曲面误差符合要求；步骤四、固定曲面形状的铝合金厚板零件，根据高筋铝合金壁板数模数控加工出壁板腹板侧型面，并使用专用工装再次刚性固定曲面形状的铝合金厚板零件，进行筋条侧数控加工；步骤五、根据高筋铝合金壁板的筋条结构，沿平行于腹板曲面形状的切削路径，追层、分区域地去除曲面形状的铝合金厚板零件上的多余材料，铣削出所需要的筋条结构，得到带有高筋条的铝合金整体壁板；步骤六、将带有高筋条的铝合金整体壁板从专用工装上卸载，测量所得到的带有高筋条的铝合金整体壁板的形状，得到型面误差后进行形状校正；步骤四中所述的专用工装为双曲率型面的真空吸附工装，在不对腹板曲面造成损伤的情况下固定型面，使得筋条在加工过程中曲面形状的铝合金厚板零件固定不动；所述的专用工装腹板侧安装有检测曲面形状的铝合金厚板零件在铣削过程中是否脱离工装的接触测量传感器；步骤五中所述的切削路径是根据曲面形状的铝合金厚板零件的形状、材质以及成形过程状态进行的优化设计，控制残余应力均匀释放，控制零件精度。