阅读说明：本技术 一种大型飞机蒙皮毛坯结构及蒙皮拉形成型方法 (Large aircraft skin blank structure and skin stretch forming method ) 是由 刘晓臻 熊旭 胡雅玲 黄旭林 蒋欢 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种航空钣金零件及其成型方法,属于航空制造技术领域。一种大型飞机蒙皮毛坯结构,蒙皮毛坯的端头在拉伸方向具有向外侧凸起的结构。一种蒙皮拉形成型方法,所述蒙皮为上述所述的蒙皮毛坯结构,包括以下步骤：步骤一：将拉形机钳口抬起一定角度并弯曲,将蒙皮毛坯两端夹持在拉形机钳口之内；步骤二：使拉形机钳口在水平方向上相向运动,使蒙皮毛坯翘曲；步骤三：降低拉形机钳口高度,将蒙皮毛坯与蒙皮拉形模形面接触；步骤四：使拉形机钳口在水平方向上朝远离蒙皮拉形模的方向做拉伸运动,将蒙皮毛坯与蒙皮拉形模形面完全拉伸贴合,即可。本发明具有如下优点：提高了蒙皮质量,从而实现了更优异的飞机气动外形。(The invention relates to an aviation sheet metal part and a forming method thereof, and belongs to the technical field of aviation manufacturing. The end of the skin blank has a structure protruding outwards in the stretching direction. A skin stretch forming method is provided, wherein the skin is the skin blank structure, and the method comprises the following steps: the method comprises the following steps: lifting the jaw of the stretch-forming machine by a certain angle and bending, and clamping two ends of the skin blank in the jaw of the stretch-forming machine; step two: making the jaw of the stretch-forming machine move oppositely in the horizontal direction to warp the skin blank; step three: reducing the height of a jaw of the stretch-forming machine, and contacting the skin blank with the skin stretch-forming die surface; step four: and (3) stretching the jaw of the stretch forming machine in the horizontal direction towards the direction far away from the skin stretch forming die, and completely stretching and fitting the skin blank and the skin stretch forming die surface. The invention has the following advantages: the skin quality is improved, and therefore the more excellent aerodynamic appearance of the airplane is achieved.)

一种大型飞机蒙皮毛坯结构及蒙皮拉形成型方法

技术领域

本发明涉及一种航空钣金零件及其成型方法，属于航空制造技术领域。

背景技术

飞机蒙皮拉形成型技术是一种飞机钣金零件成型技术，相较于其它钣金成型技术，蒙皮拉形成型技术具有零件成型回弹小的技术优势，特别适用于大型多维曲度蒙皮零件的成型，而被广泛应用于航空航天工业。但是，由于蒙皮在不同部位区域的外形弧度不一致，在进行复杂变曲度蒙皮零件的拉形成型时，为保证蒙皮材料不断裂且尽量减小外表面滑移线的产生，往往存在蒙皮成型后外形弧度不满足工程图纸要求的问题，影响蒙皮的合格验收，且因外形弧度符合性差带来的装配应力问题严重影响着飞机的飞行安全。

传统的蒙皮毛坯为简单的长方形或正方形结构，这种蒙皮毛坯结构不利于蒙皮各个部位在拉形成型过程获得较为均匀的变形量，尤其当蒙皮不同部位的外形弧度变化较为明显时，这种蒙皮塑性变形的不均匀性更为显著，极易导致蒙皮局部区域因塑性变形量较大而出现滑移线和裂纹等缺陷，且蒙皮局部区域外形弧度不合格。

因此，如何从蒙皮毛坯结构形式入手，基于优化的蒙皮毛坯结构形式，改进蒙皮拉形成型工艺方法，提高蒙皮拉形后外形弧度符合度，避免拉形缺陷的产生，满足工程图纸要求，以实现更优异的飞机气动外形是本发明所要解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中心存在的问题，提供一种优化蒙皮毛坯结构形式的大型飞机蒙皮毛坯结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种大型飞机蒙皮毛坯结构，蒙皮毛坯的端头在拉伸方向具有向外侧凸起的结构。

优选的，所述向外侧凸起的结构为圆弧凸起。

优选的，蒙皮毛坯的圆弧凸起最大弦高为拉形机钳口最大喉深的3%~5%。

优选的，蒙皮毛坯的圆弧凸起弦高最高处与蒙皮形面外形弧度最大部位处在与拉形机钳口拉伸运动方向平行的同一条直线上。

本发明的另一个目的是提供一种提高蒙皮拉形后外形弧度符合度，避免拉形缺陷的产生，满足工程图纸要求，以实现更优异的飞机气动外形的蒙皮拉形成型方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种蒙皮拉形成型方法，所述蒙皮为上述所述的蒙皮毛坯结构，包括以下步骤：

步骤一：将拉形机钳口抬起一定角度并弯曲，将蒙皮毛坯两端夹持在拉形机钳口之内；

步骤二：使拉形机钳口在水平方向上相向运动，使蒙皮毛坯翘曲；

步骤三：降低拉形机钳口高度，将蒙皮毛坯与蒙皮拉形模形面接触；

步骤四：使拉形机钳口在水平方向上朝远离蒙皮拉形模的方向做拉伸运动，将蒙皮毛坯与蒙皮拉形模形面完全拉伸贴合，即可。

优选的，在步骤一中，拉形机钳口抬起的角度为5°~15°。

优选的，在步骤一中，蒙皮毛坯端头圆弧凸起弦高最高处与拉形机钳口喉深最深处接触。

优选的，在步骤一中，拉形机钳口弯曲半径与蒙皮拉形模在拉形机钳口拉伸运动方向上的端头形面半径相同。

优选的，在步骤二中，蒙皮毛坯翘曲弦高为50×蒙皮毛坯理论厚度±15%。

优选的，蒙皮毛坯的理论厚度为1mm~2mm。

原理：基于对蒙皮拉形模形面外形弧度的分析判断，找到蒙皮拉型模形面上外形弧度最大的部位，针对此部位沿拉形方向上增大蒙皮毛坯的长度，进而将蒙皮毛坯设计成端头具有向外侧圆弧凸起结构形式，以使得蒙皮拉型模外形弧度最大的部位能够获得更大的拉伸量。同时，在拉形过程中，先将拉形机钳口在水平方向上相向运动，使蒙皮毛坯翘曲，保证蒙皮毛坯原材料更多的向蒙皮拉型模形面上外形弧度最大的部位移动和堆积，再进行拉伸工序，进而更加确保蒙皮毛坯与蒙皮拉型模上外形弧度最大部位的形面贴合，从而获得具有优质外形的蒙皮。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过从蒙皮毛坯结构形式入手，优化蒙皮毛坯结构形式，提高了蒙皮拉形成型均匀性，防止了蒙皮在局部区域产生滑移线和裂纹等缺陷，提高了蒙皮拉形后外形弧度符合度，使之满足工程图纸要求，进而提高了蒙皮质量，从而实现了更优异的飞机气动外形。

附图说明

图1是本发明实施例中蒙皮毛坯结构示意图；

图2是本发明实施例中步骤一时结构示意图；

图3是本发明实施例中步骤二时结构示意图；

图4是本发明实施例中步骤三时结构示意图；

图5是本发明实施例中步骤四时结构示意图；

图中，1、蒙皮毛坯；2、蒙皮毛坯端头圆弧凸起结构；3、蒙皮毛坯端头圆弧凸起结构；4、端头圆弧凸起最大弦高L；5、端头圆弧凸起最大弦高L；6、拉伸方向；7、蒙皮拉形模；8、拉形机钳口；9、拉形机钳口；10、蒙皮形面外形弧度最大部位；11、蒙皮毛坯端头圆弧凸起弦高最高处；12、蒙皮毛坯端头圆弧凸起弦高最高处；13、拉形机钳口抬起的角度；14、拉形机钳口抬起的角度； 15、拉形机钳口弯曲半径；16、蒙皮毛坯翘曲；17、蒙皮毛坯翘曲最大弦高H；18、拉形机钳口相向运动方向； 19、拉形机钳口相向运动方向；20、拉形机钳口向下运动方向；21、拉形机钳口向下运动方向；22、拉形机钳口拉伸运动方向；23、拉形机钳口拉伸运动方向。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明做进一步详述：一种大型飞机蒙皮毛坯结构及蒙皮拉形成型方法，其中，拉形成型使用的技术装备至少包括拉形机钳口9和蒙皮拉形模7，蒙皮毛坯1在拉伸方向的端头具有向外侧圆弧凸起的结构。

如图1-2所示，为了适应不同蒙皮拉形模7形面的外形弧度特点，将蒙皮毛坯1设计成在拉伸方向6上的一个端头或两个端头具有向外侧圆弧凸起的结构，以保证拉形成型后蒙皮毛坯1与蒙皮拉形模7形面具有最佳的贴合度，本实施例中蒙皮毛坯1的相对两端具有向外侧圆弧凸起的结构：蒙皮毛坯端头圆弧凸起结构2和蒙皮毛坯端头圆弧凸起结构3。同时为了保证蒙皮毛坯1的拉形成型过程更加均匀，并且满足蒙皮毛坯1装夹的需要，蒙皮毛坯1的端头圆弧凸起最大弦高L4、端头圆弧凸起最大弦高L 5为拉形机钳口8、拉形机钳口9最大喉深的3%~5%。再者，为了使得蒙皮毛坯1不同区域的拉伸量大致相同，提高蒙皮形面外形弧度最大部位10处的拉伸量，蒙皮毛坯端头圆弧凸起弦高最高处11、蒙皮毛坯端头圆弧凸起弦高最高处12均与蒙皮形面外形弧度最大部位10处在与拉形机钳口8、拉形机钳口9拉伸方向6平行的同一条直线上，以避免蒙皮形面外形弧度最大部位10产生滑移线和裂纹等缺陷。

蒙皮拉形成型方法，如图2-5所示，包括以下步骤：

步骤一：将所述拉形机钳口8、拉形机钳口9抬起一定角度并弯曲，将所述蒙皮毛坯1两端夹持在所述拉形机钳口之内；

步骤二：使所述拉形机钳口8、拉形机钳口9在水平方向上相向运动，使所述蒙皮毛坯1翘曲；

步骤三：降低所述拉形机钳口8、拉形机钳口9高度，将所述蒙皮毛坯1与所述蒙皮拉形模7形面接触；

步骤四：使所述拉形机钳口8、拉形机钳口9在水平方向上朝远离所述蒙皮拉形模7的方向做拉伸运动，将所述蒙皮毛坯1与所述蒙皮拉形模7形面完全拉伸贴合。由此，能够确保蒙皮各个部位的拉伸量较为均匀，避免了局部区域产生裂纹和滑移线等缺陷。

在本实施例的步骤一中，为了保证获得尽可能大的蒙皮毛坯1两端夹持区域，将拉形机钳口8、拉形机钳口9抬起，拉形机钳口抬起的角度13、拉形机钳口抬起的角度14为5°~15°。

在本实施例的步骤一中，为了提高拉形成型完毕后蒙皮毛坯1与蒙皮拉形模7形面的符合度，将拉形机钳口8、拉形机钳口9弯曲，拉形机钳口弯曲半径15与蒙皮拉形模7在拉形机钳口8、拉形机钳口9拉伸方向6上的端头形面半径相同。

在本实施例的步骤一中，将蒙皮毛坯1两端夹持在拉形机钳口8、拉形机钳口9之内，并使蒙皮毛坯1端头圆弧凸起弦高最高处11、蒙皮毛坯端头圆弧凸起弦高最高处12与拉形机钳口8、拉形机钳口9喉深最深处接触，以保证蒙皮毛坯1在拉型机钳口8、拉形机钳口9中的装夹牢固。

在本实施例的步骤二中，装夹完成后，使拉形机钳口8、拉形机钳口9在水平方向上相向运动，运动方向如图3所示，拉形机钳口相向运动方向18、拉形机钳口相向运动方向19，使蒙皮毛坯1翘曲，蒙皮毛坯翘曲16的最大弦高H17为50×蒙皮毛坯1理论厚度±15%。

接着，使拉形机钳口8、拉形机钳口9向下运动，运动方向如图4所示，拉形机钳口向下运动方向20、拉形机钳口向下运动方向21，将蒙皮毛坯1与蒙皮拉形模7形面接触，即本实施例中的步骤三。

最后，使拉形机钳口8、拉形机钳口9在水平方向上朝远离蒙皮拉形模7的方向做拉伸运动，运动方向如图5所示，拉形机钳口拉伸运动方向22、拉形机钳口拉伸运动方向23，将蒙皮毛坯1与蒙皮拉形模7形面完全拉伸贴合，即本实施例中的步骤四。由此，能够确保蒙皮各个部位的拉伸量较为均匀，避免了局部区域产生裂纹和滑移线等缺陷。

在本发明中，采用的蒙皮毛坯1的理论厚度为1mm~2mm，但不局限于此厚度范围，也可适用于其他厚度范围。

上述实施例仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。蒙皮毛坯的结构并不限于上述实施例中所描述的结构，还可以根据实际情况做相应的变形。本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明原理的基础上，所做的任何引申、变形均在本发明的保护范围内。