数铣短壳壁板成形工艺试验研究

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1、学术论文数铣短壳壁板成形工艺试验研究王海涛1,陈乐乐1,李继光1,贾春莉2,胡德友1,刘宪力2(1.天津航天长征火箭制造有限公司，天津300462；2.首都航天机械公司，北京100076)[摘要]针对数铣短壳壁板成形过程中容易出现裂纹的问题，采用滚弯与压弯相结合的工艺方法对某型火箭数铣短壳壁板的成形进行了试验研究，通过改进零件成形工艺方法，固定工艺参数，解决了该类型壁板在成形过程中产生裂纹的问题，成形后产品质量稳定，满足设计要求。[关键词]短壳壁板；压弯；滚弯[中图分类号]V462[文献标识码]A[文章编号]1003-5451(2017)05-0031-03E

2、xperimentalStudyonFormingProcessofCNCMillingShort-wallboardWANGHai-tao,LIJi-guang,CHenLe-le,etal.(1.TianjinLongMarchLaunchVehicleManufacturingCo.Ltd,Tianjin3004622.CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076)[Abstract]Aimingattheflawgeneratedduringtheformingprocess.theexperimentw

3、asmadeontheformingoftheshort-wallboardbyusingthecraftmethodwhichisconnectingtherollingandbendingtogethertomanufacture.Bymeansofimprovingthecraftmethodandfixingthecraftparameter,theproblemwasresolvedthattheflawwasgeneratedduringtheformingprocess.Theproductshavequalityandmeetthedesign

4、requirements.[Keywords]short-wallboard;bending;rollbending[5-6]为满足火箭减重、环保、绿色制造的要求，新一代程中筋条区域与焊接区相交的位置主要受拉应力，[1-2]火箭推进剂贮箱壁板多采用数控铣切加工，相比传受力状态如图3所示。由于网格根部圆角较小，在该统化学铣切，数控铣切的表面粗糙度低，具有很大的优[3-4]势。数铣短壳壁板的网格为外网格，某型号短壳壁板筋条网格形式主要有均匀筋条网格和放射筋条网格两图1均匀网格（左）和放射形网格（右）种（如图1）。国内现阶段采用平板状态下加工零件网格然后成形零件弧度

5、的工艺方法。由于该批次壁板网格根部圆角较小，采用滚弯成形该型号短壳壁板过程中不同网格结构的壁板出现了裂纹缺陷，造成零件报废，如图2所示。短壳壁板一般采用滚弯的工艺方法成形，成形过图2短壳壁板裂纹作者简介：王海涛（1987-），男，从事航天飞行器相关机械设计研发工作。·31·数铣短壳壁板成形工艺试验研究位置变形不连续，位错堆集造成应力集中，形成微孔，领料机械加工网格成形零件弧度修整零件由于微孔形核，后面的位错所受排斥力大大下降而被迅速推向微孔，并使位错源重新被激活，不断放出新位图5数铣短壳壁板工艺流程错，几个滑移面的位错向该微孔运动使微孔长大。几分析几种成形工艺

6、的优缺点，考虑生产效率，拟采个相邻的微孔之间的基体横截面积不断缩小，形成微用滚弯与压弯相结合的成形方案，通过压弯改善局部裂纹，裂纹尖端附近存在三项拉应力区，促使裂纹不断变形不均匀的问题，避免零件出现裂纹。长大，最终形成裂纹，裂纹形成过程如图4所示。σ32数铣短壳壁板成形工艺研究σ1σ32.1工艺试验原材料试验件材料牌号选用2219，与实际零件的材料牌σ1号一致，材料力学性能如表2所示。试验件的蒙皮厚度为2.6mm，筋条厚度为17mm，图3筋条与焊接区相交图4裂纹形成过程焊接区厚度为8mm；网格形式有两种，分别为均匀筋条位置受力状态网格和放射形筋条网格，如图1所

7、示。针对成形过程中出现的质量问题，对壁板不同成零件要求：母线不直度≤1.5mmm，内弧面与样板形工艺方法进行分析，借鉴前期试验件生产的经验，结间隙≤1.2mm，成形后不允许出现任何形式的裂纹。合零件特点，改进零件成形工艺方案。2.2成形工艺方案在型号生产中一般采用滚弯成形的工艺方法成形1数铣壁板成形工艺方法简介零件，加工流程如图6所示。通过表1可以看出压弯成形可以改善零件的受力状态，因此考虑滚弯与压弯数铣短壳壁板加工工艺流程如图5所示，主要的相结合的成形方案。成形为弧度成形。零件压弯过程中主应力为压应力，采用先压弯端壁板弧度可以通过滚弯成形、压弯成形、折弯成头

8、后滚弯中间部分的成形方法，即先用压力机