Invar钢模具制造工艺研究

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1、第2卷第4期航空工程进展VoL2No．42011年11月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNOV．2O11文章编号：1674—8190(2011)04—485—04Invar钢模具制造工艺研究黄钢华，张冬梅，晏冬秀，杨霓虹，刘卫平(上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所，上海200436)摘要：复合材料零件固化后型面几乎不再做加工，因此复合材料成型模具的优劣对制品的外形及表面质量起着重要作用。采用GB／T4339～1999标准测试了几种模具材料的热膨胀系数，

2、结果表明Invar钢与复合材料相匹配。通过对Invar钢焊接性能与切削性能进行研究，试验结果表明：采用坡口间隙2mm、堆焊电流170A、保护气体15I／rain焊接工艺可得到良好的焊接接头；粗加工采用转速1300～1500r／min、进给速度400mm／min、切深2．5mm，机床运行无异常，刀具未见明显磨损；精加工采用转速22002500r／min、进给速度480mm／min、切深0．5mm可得到良好的切削表面。关键词：Invar钢；模具；焊接；切削；工艺研究中图分类号：TG7；V261文献标识码：AMan

3、ufacturingTechnologyResearchonInvarSteelMouldHuangGanghua，ZhangDongmei，YanDongxiu，YangNihong，LiuWeiping(InstituteofAeronauticalManufacturingTechnology，ShanghaiAircraftManufacturingCorporation，Ltd．，Shanghai200436，China)Abstract：Surfaceofcompositepartsisnolon

4、gerprocessedaftercuring，SOthequalityofcompositemoldingisoftheimportanteffecttOthequalityofproducts’shapeandsurface．ThermalexpansioncoefficientofseveralmouldmaterialiStestedbyusingtheGB／T4339—1999standard．TheresultsshowthatInvarsteelmatchwithcompositemateria

5、1．TheweldingandmillingpropertiesofanInvarsteelisstudied．Theresultsshowthatagoodweldingjointcanbeobtainedbysettingtheweldinglinegapof2mm，electriccurrentof170A，andpro—tectinggasof15I／min．Itisalsoseenthatthemachineoperatessmoothlyandthemillingcutterhasnotbeena

6、bradedobviouslyattheroughmachiningstepbysettingtherotatespeedof1300—1500r／min，movingspeedof400mm／min，andmillingdepthof2．5mm．Agoodmillingsurfacecanbeobtainedatthefinish-machiningstepbysettingtherotatespeedof2200—2500r／min，movingspeedof480mm／min，andmillingdep

7、thof0．5mm．Keywords：Invarsteel；mould；welding；milling；technologyresearch劣对制品的外形及表面质量起着重要作用l2]。0引言在国内，复合材料成型模具大多采用普通碳复合材料自2O世纪7O年代就以比重小、强度钢、铝合金。从模具材料的角度来分析，存在的问高、疲劳性能好等优点受到飞机设计师的青睐J。题是成型模具的热膨胀系数与复合材料的热膨胀在航空航天领域，热压罐固化工艺被广泛应用于复系数相差悬殊，这种差异可能致使复合材料零件在合材料层压板结构、蜂窝夹层

8、结构、金属或复合材固化温度下成型后恢复到常温自然条件过程中产料胶接结构的制造。而复合材料零件固化后型面生不可控制的型面超差与尺寸精度超差_3]。在国几乎不再做任何加工，其表面质量、外表尺寸主要外，已大量采用Invar钢制作复合材料成型模具。由成型模具来保证。因此复合材料成型模具的优Invar钢的热膨胀系数与复合材料相近，采用Invar钢作为复合材料制件的成型模具可解决因模具材料与复合材料热膨胀系数差