一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法
2023-05-26 21:23:36 2
專利名稱：一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，用於加工鋸齒形鈦合金。
背景技術：
鈦合金材料及鋸齒蒙皮對縫結構中大量採用，尤其在後機身部分較多地應用了鈦合金鋸齒形蒙皮。在鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造過程中，鈦合金零件熱成形採用傳統的定位銷定位方式，零件定位孔在高溫下往往被定位銷撕裂，導致零件定位據準丟失，甚至導致零件報廢；在後續常規數控加工中，對於鈦合金鋸齒形蒙皮零件的加工時採用數控五坐標銑床、真空吸附夾具等進行加工，在初次銑切加工後，需要再次用Φ6直徑的銑刀加工鋸齒圓角，效率明顯降低。傳統方法存在的問題及不足如下1)由於鈦合金零件熱成形不同於鋁合金零件冷成形，熱成形時定位孔易被定位銷撕裂；2)零件定位基準丟失，導致無法進行後續工序；3)定位銷定位鈦合金零件熱成形報廢率高；4)數控銑切時需要多次換刀，工作效率低，銑切質量差；5)用Φ6直徑的銑刀銑切鋸齒形圓角時，常發生刀柄折斷、零件報廢現象；6)數控銑切時需要專用真空吸附銑切夾具，由於鈦合金零件剛性大，真空吸附效果差，會造成零件竄動或飛出現象，具有安全隱患。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，該方法使鈦合金鋸齒形蒙皮零件製造的協調定位，並採用雷射切割代替數控銑切，不僅降低工人勞動強度，提高生產效率，而且零件的個端面的光潔度顯著提高。為解決以上問題，本發明的具體技術方案如下一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於包括以下步驟
1)設計三維製造數據集，在零件兩端直邊及中間部位給出3-Φ5.2mm的定位孔；
2)設計製造鈦合金熱成形模、帶鑽模板的檢驗模和雷射切割夾具，並在鈦合金熱成形模上安裝錐體銷，錐體銷的尖點尺寸為Φ0. 2mm，該錐體銷的位置與零件耳片的位置對應；
3)利用熱成形後零件上壓出的尖點在檢驗模上定位，同時按鑽模鑽制3-Φ5.2mm的定位孔；
4)將零件以3-Φ5.2mm的定位孔在雷射切割夾具上定位，利用五坐標雷射切割機一次性切割加工零件外緣，同時用氦氣予以保護，最終零件切割完成。所述的鈦合金成形模用於壓製出鈦合金鋸齒形蒙皮零件的基本形狀，其上的錐體銷用於在鈦合金鋸齒形蒙皮零件的背面制出Φ0. 2mm的尖點窩。所述的帶鑽模板的檢驗模上設有鑽模板，鑽模板上的鑽模孔與定位孔位置一致。所述的雷射切割夾具位於鈦合金鋸齒形蒙皮零件的底面，其上表面與鈦合金鋸齒形蒙皮零件的下邊面重合，下表面為平面，落座在雷射切割機上，同時在兩邊設有定位耳片；其中三個與3-Φ5. 2mm的定位孔連接，另外兩個與雷射切割機工作檯面連接。該鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法採用上述步驟，用雷射切割代替數控銑切，極大地提高了生產效率，同時取消數控銑切多次換刀操作，一次性雷射切割完成，大大降低勞動強度，保證零件的加工質量，避免了數控銑切零件吸附不牢固所產生的安全隱患。
圖1為典型鈦合金鋸齒形蒙皮零件主視圖。圖2為製造數據集的示意圖。圖3為鈦合金熱成形模的結構示意圖。圖4為檢驗模的結構示意圖。圖5為雷射切割夾具與待加工零件結合的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示的鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於包括以下步驟
1)如圖2所示，設計三維製造數據集，在零件兩端直邊及中間部位給出定位耳片，定位耳片上設有3-Φ5. 2mm的定位孔；
2)設計製造鈦合金熱成形模、帶鑽模板的檢驗模和雷射切割夾具，並在鈦合金熱成形模上安裝錐體銷，錐體銷的尖點尺寸為Φ0. 2mm，該錐體銷的位置與零件耳片的位置對應；
3)利用熱成形後零件上壓出的尖點在檢驗模上定位，同時按鑽模鑽制3-Φ5.2mm的定位孔；
4)將零件以3-Φ5.2mm的定位孔在雷射切割夾具上定位，利用五坐標雷射切割機一次性切割加工零件外緣，同時用氦氣予以保護，最終零件切割完成。如圖3所示，所述的鈦合金成形模用於壓製出鈦合金鋸齒形蒙皮零件的基本形狀，其上的錐體銷用於在鈦合金鋸齒形蒙皮零件的背面制出Φ0. 2mm的尖點窩。如圖4所示，所述的帶鑽模板的檢驗模上設有鑽模板，鑽模板上的鑽模孔與定位
孔位置一致。如圖5所示，所述的雷射切割夾具位於鈦合金鋸齒形蒙皮零件的底面，其上表面與鈦合金鋸齒形蒙皮零件的下邊面重合，下表面為平面，落座在雷射切割機上，同時在兩邊設有定位耳片；其中三個與3-Φ5. 2mm的定位孔連接，另外兩個與雷射切割機工作檯面連接。與現有技術相對，該鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法具有的優點和效果如下
1)創新鈦合金鋸齒形蒙皮零件數位化協調製造方法；
2)降低了定位銷定位鈦合金零件熱成形報廢率；
3)國內首次加工圓角僅為R3的鈦合金鋸齒形蒙皮零件；
4)用雷射切割代替數控銑切，極大地提高了生產效率；
5)避免了數控銑切零件吸附不牢產生的飛出現象，消除了安全隱患；
6)切割端面光潔度達到Ral.6;
7)極大地提高了零件外形及尺寸精度。
權利要求
1.一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於包括以下步驟1)設計三維製造數據集，在零件兩端直邊及中間部位給出3-Φ5.2mm的定位孔；2)設計製造鈦合金熱成形模、帶鑽模板的檢驗模和雷射切割夾具，並在鈦合金熱成形模上安裝錐體銷，錐體銷的尖點尺寸為Φ0. 2mm，該錐體銷的位置與零件耳片的位置對應；3)利用熱成形後零件上壓出的尖點在檢驗模上定位，同時按鑽模鑽制3-Φ5.2mm的定位孔；4)將零件以3-Φ5.2mm的定位孔在雷射切割夾具上定位，利用五坐標雷射切割機一次性切割加工零件外緣，同時用氦氣予以保護，最終零件切割完成。
2.如權利要求1所述的鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於所述的鈦合金成形模用於壓製出鈦合金鋸齒形蒙皮零件的基本形狀，其上的錐體銷用於在鈦合金鋸齒形蒙皮零件的背面制出Φ0. 2mm的尖點窩。
3.如權利要求1所述的鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於所述的帶鑽模板的檢驗模上設有鑽模板，鑽模板上的鑽模孔與定位孔位置一致。
4.如權利要求1所述的鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於所述的雷射切割夾具位於鈦合金鋸齒形蒙皮零件的底面，其上表面與鈦合金鋸齒形蒙皮零件的下邊面重合，下表面為平面，落座在雷射切割機上，同時在兩邊設有定位耳片；其中三個與 3-Φ5. 2mm的定位孔連接，另外兩個與雷射切割機工作檯面連接。
全文摘要
本發明涉及該一種鈦合金鋸齒形蒙皮零件的製造方法，其特徵在於包括以下步驟1)設計三維製造數據集，在零件兩端直邊及中間部位給出3-Ф5.2mm的定位孔；2)設計製造鈦合金熱成形模、帶鑽模板的檢驗模和雷射切割夾具；3)在檢驗模上定位鑽制3-Ф5.2mm的定位孔；4)將零件以3-Ф5.2mm的定位孔在雷射切割夾具上定位，利用五坐標雷射切割機一次性切割加工零件外緣，同時用氦氣予以保護，最終零件切割完成。該方法使鈦合金鋸齒形蒙皮零件製造的協調定位，並採用雷射切割代替數控銑切，不僅降低工人勞動強度，提高生產效率，而且零件的個端面的光潔度顯著提高。
文檔編號B23P15/00GK102335811SQ20111024606
公開日2012年2月1日 申請日期2011年8月25日 優先權日2011年8月25日
發明者李丁 申請人:瀋陽飛機工業(集團)有限公司