一種鋁制異形長薄板的加工工藝的制作方法

本發明涉及一種鋁制異形長薄板的加工工藝，屬于鋁制件加工領域。

背景技術：

由于鋁合金具有密度低，強度比較高，塑性好等特點，鋁合金材料越來越多的應用在軍民航空航天領域。然而鋁合金尤其是鋁制長、薄板類零件在加工過程中易產生較大變形。如某鋁制翼狀產品，其結構如圖1所示，該鋁制翼狀產品為長薄板結構，其左端開有連接軸孔，產品的上板面為階梯狀直面，產品的下板面寬度方向為外圓弧結構，產品的一側側板與下板面相接處為內圓弧過渡。該產品形狀復雜，加工精度要求高，傳統工藝在加工過程中極易發生應力變形，無法保證零件尺寸精度和形位公差。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決鋁制異形長薄板類零件加工時易發生應力變形的難題，而提供一種鋁制異形長薄板的加工工藝。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的一種鋁制異形長薄板的加工工藝，具體工藝步驟如下：

第一、下料；選取大于產品外形的鋁板作為毛坯下料，在鋁板毛坯上放置鋼板，使鋁板受壓，并且使用冷卻液降溫，防止下料變形；

第二、粗銑；將冷卻后的鋁板毛坯沿徑向、軸向方向進行交替的銑削，按每面銑削厚度2mm后翻面加工，可以充分釋放材料內應力；

第三、時效處理；將粗銑后的鋁板毛坯加熱溫度110℃±5℃，保溫時間210～240min，充分釋放內應力；

第四、精銑定位孔和一側板面；將時效處理后的鋁板毛坯底部通過真空吸盤與定位工裝的底板上板面固定，完成產品左端定位孔和該側板面外圓弧結構的加工；鋁板毛坯在機加過程中處于非硬性接觸，對材料內應力的釋放起到一定的均衡作用；

第五、部分精銑另一側板面；取下鋁板毛坯翻轉后套接在加工工裝底板上板面左側的定位軸上，鋁板毛坯的底部沿長度方向放置有多個加熱模板，各個加熱模板通過上部的內圓弧支撐面支撐鋁板毛坯，同時各個加熱模板對鋁板毛坯進行加熱，加熱溫度為80～120℃，加熱時間為1～2小時，每次加熱后間隔半小時再次加熱，使其材料內應力在正常的熱平衡的狀態下得以緩慢均勻的釋放；在底板上板面右側的一排螺紋孔內分別通過螺釘連接壓板，使各個壓板將鋁板毛坯壓緊在底板上板面，完成產品該側板面階梯狀直面的部分加工；

第六、精銑另一側板面剩余；卸下各個螺釘和壓板，再將螺釘和壓板安裝在底板上板面右側的另一排螺紋孔內，使各個壓板再次將鋁板毛坯壓緊在底板上板面，完成產品該側板面階梯狀直面的剩余部分的加工；

所述的加工工裝，包括底板、加熱模板、壓板、螺釘、定位軸；

底板上板面為平面，底板上板面左側垂直固定有外徑與產品左端連接軸孔內徑相匹配的定位軸，底板上板面右側均布有兩排螺紋孔；

加熱模板底部為直面，加熱模板的上部為與產品下板面外形相匹配的內圓弧支撐面；

壓板的長度小于產品寬度的1/2，壓板上開有螺紋孔。

有益效果

本發明的加工工藝，能有效減少加工中的內應力產生，經三維掃描檢測，加工后產品的尺寸精度及形位公差滿足設計要求。

附圖說明

圖1為鋁制異形長薄板件的產品結構圖；

圖2為本發明工藝所述的加工工裝結構示意圖；

圖3為本發明工藝所述的加工工裝的截面示意圖；

圖中，1-螺釘；2-壓板；3-鋁板毛坯；4-加熱模板；5-底板；6-定位軸。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的內容作進一步描述

實施例

本發明一種鋁制異形長薄板的加工工藝，具體工藝步驟如下：

第一、下料；選取大于產品外形的鋁板作為毛坯下料，在鋁板毛坯上放置厚度為15mm的鋼板，使鋁板受壓，并且使用冷卻水降溫，防止下料變形；

第二、粗銑；將冷卻后的鋁板毛坯沿徑向、軸向方向進行交替的銑削，按每面銑削厚度2mm后翻面加工，可以充分釋放材料內應力；

第三、時效處理；將粗銑后的鋁板毛坯加熱溫度110℃±5℃，保溫220min，充分釋放內應力；

第四、精銑定位孔和一側板面；將時效處理后的鋁板毛坯3底部通過真空吸盤與定位工裝的底板5上板面固定，完成產品左端定位孔和該側板面外圓弧結構的加工；鋁板毛坯在機加過程中處于非硬性接觸，對材料內應力的釋放起到一定的均衡作用；

第五、部分精銑另一側板面；取下鋁板毛坯翻轉后套接在加工工裝底板5上板面左側的定位軸上，鋁板毛坯3的底部沿長度方向放置有多個加熱模板，各個加熱模板4通過上部的內圓弧支撐面支撐鋁板毛坯，同時各個加熱模板4對鋁板毛坯3進行加熱，加熱溫度為100℃，加熱時間為1.5小時，每次加熱后間隔半小時再次加熱，使其材料內應力在正常的熱平衡的狀態下得以緩慢均勻的釋放；在底板5上板面右側的一排螺紋孔內分別通過螺釘1連接壓板2，使各個壓板2將鋁板毛坯3壓緊在底板5上板面，完成產品該側板面階梯狀直面的部分加工；

第六、精銑另一側板面剩余；卸下各個螺釘1和壓板2，再將螺釘1和壓板2安裝在底板5上板面右側的另一排螺紋孔內，使各個壓板2再次將鋁板毛坯3壓緊在底板5上板面，完成產品該側板面階梯狀直面的剩余部分的加工；

所述的加工工裝，如圖2、3所示，包括底板5、加熱模板4、壓板2、螺釘1、定位軸6；

底板5上板面為平面，底板5上板面左側垂直固定有外徑與產品左端連接軸孔內徑相匹配的定位軸6，底板5上板面右側均布有兩排螺紋孔；

加熱模板4底部為直面，加熱模板4的上部為與產品下板面外形相匹配的內圓弧支撐面；

壓板2的長度小于產品寬度的1/2，壓板2上開有螺紋孔。