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申请/专利权人：沈阳飞机工业(集团)有限公司

摘要：本发明提出一种大型深腔环状隐身蒙皮成形方法，属于金属板料塑性加工技术领域。本发明所述方法结合飞行器内、外蒙皮外廓尺寸大、呈深腔、环状及型面密布散热孔等特点，导致其成形及孔位制造困难问题，采用正反压超塑成形方式成形零件，实现大型深腔环状隐身蒙皮的壁厚均匀性性控制；再采用三维激光自动切割的方式制散热孔及外形，最终实现孔位及外形的精准制造。

主权项：1.一种大型深腔环状隐身蒙皮成形方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.大型深腔环状隐身蒙皮超塑成形模设计1以大型深腔环状隐身蒙皮数模外形及曲率为依据，在零件净尺寸基础上周圈向外侧延伸工艺余量设计超塑成形模，超塑成形模包括上模1、下模2两部分；2上模型腔7的具体尺寸根据钣金零件体积不变原则设计，最终通过仿真模拟壁厚变化情况将其优化；3上模1、下模2型面距离模具边缘20mm～40mm分别设计上模密封梗5、下模密封梗15，用于成形时气体密封；4上模1、下模2侧面周圈分别设有上模测温孔9、下模测温孔12，用于升温及成形过程中模具温度监控；5上模1、下模2侧面周圈分别设有上模起重棒6、下模起重棒16，用于超塑成形模开启及搬运；6上模1、下模2底面部位分别设有上模底面排气槽4、下模底面排气槽17，上、下模底面排气槽内均开设排气孔；上模1、下模2型面较低部位分别设计上模型面排气孔8、下模型面排气孔10；所述上模型面排气孔8与上模底面排气槽4上的排气孔连通，下模型面排气孔10与下模底面排气槽17上的排气孔连通，用于气压供给及排泄；7下模2型面外侧设有下模起料槽14，下模起料槽14深度3mm～5mm，长宽尺寸为6mm～10mm；8下模2侧面均布导滑块3，导滑块3与下模2基体通过螺钉11连接；上模1与之对应部位设有导滑平面，用于上模与下模的合模定位；S2.大型深腔环状隐身蒙皮气胀成形1下料按工装外形尺寸下平板展开料；2清理用丙酮清理零件表面，去除油污和标记；3涂隔离剂在平板料表面喷涂隔离剂，用于防止高温期间模具与板料粘连；4装夹将毛料置于上模1、下模2之间合模；5升温将模具放入气胀成形设备内升温，设置平台温度960～980℃，升温速率60～75℃h，0.12～0.15Mp气体保护；6气胀成形模具温度达到860℃～900℃时先向上模型腔7给压成形，贴模后再向下模型腔13给压成形至贴模；7降温取件模具随路冷却至450～550℃时降温取件，降温过程中模具内通0.12～0.15Mpa氩气保护；S3.大型深腔环状隐身蒙皮三维切割夹具设计1按大型深腔环状隐身蒙皮的蒙皮外型面18、散热孔19、蒙皮内型面20特点设计激光切割夹具，激光切割夹具包括支架组件21、压板组件22和压块组件23三部分；2支架组件21包括支架底板29、吊环24、定位基准25、加工基准26、支板型面27及压块安装机构28；其中，支架底板29用于与激光切割设备平台接触放置，其上设有吊环24、定位基准25、加工基准26、支板型面27及压块安装机构28；吊环24用于夹具的搬运；定位基准25用于定位蒙皮；加工基准26用于数控加工程序基准及三维切割蒙皮散热孔19及外形基准；支板型面27为圆环形，用于支持蒙皮内型面20；压块安装机构28用于安装压块；3支架组件21在蒙皮散热孔19及外形切割时设计躲避量，避免激光头切割到胎体造成飞溅；4压板组件22由4块压板组成；其中，压板内型面31根据蒙皮外型面18设计，起压持作用；压板外型面设计压板外型面卡槽30，用于与压块定位合模；5压块组件23由4块压块32组成，与压板组件23配合使用，用于压紧零件；S4.大型深腔环状隐身蒙皮三维切割1按激光切割夹具上的定位基准25制定位基准孔；2将大型深腔环状隐身蒙皮内型面20朝下放置在支板型面27之上，利用定位基准25定位，蒙皮外型面18与压板内型面31贴紧压好；3将压块32与压板外型面卡槽30定位安装在压块安装机构28上，完成激光切割夹具合模；4按程序三维激光切割制大型深腔环状隐身蒙皮散热孔及外形。

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