高清可复制 HB/Z 407.1-2013(2017) 铝合金零件压弯成形与校形工艺 第1部分：壁板类零件

　　ICS 49.040 V 18

　　HB/Z 407.1-2013

　　铝合金零件压弯成形与校形工艺

　　第 1 部分：壁板类零件

　　Process of bending forming and sizing for aluminum alloys—

　　Part 1：Panel parts

　　2013-04-25 发布 2013-09-01 实施

　　中华人民共和国工业和信息化部 发 布

　　前 言

　　HB/Z 407《铝合金零件压弯成形与校形工艺》分为下列两部分：

　　——第 1 部分：壁板类零件;

　　——第 2 部分：型材类零件。

　　本部分是 HB/Z 407 的第 1 部分，是对铝合金壁板类零件压弯成形与校形工艺的设备、工装、工艺过程控制、质量控制、人员、安全等的要求。

　　本部分按照 GB/T 1. 1-2009 给出的规则起草。

　　本部分由中国航空综合技术研究所归口。

　　本部分起草单位：中国航空综合技术研究所、北京航空制造工程研究所。

　　本部分主要起草人：张新华、皮付见、梁 勇。

　　铝合金零件压弯成形与校形工艺

　　第 1 部分：壁板类零件

　　1 范围

　　本部分规定了铝合金壁板类零件压弯成形与校形工艺的设备、工装、工艺过程控制、质量控制、人员、安全等要求。

　　本部分适用于铝合金壁板类零件压弯成形与校形的加工。

　　2 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　2.1

　　压弯成形 bending forming

　　利用专用压力机与工装，在零件上按一定的轨迹进行局部三点弯曲变形，最终使零件成形为所需外形的一种成形方法。

　　2.2

　　跨距 span

　　模具内侧两个下支点之间的距离。

　　2.3

　　下压量 press amount

　　上压头从某一位置参考点开始移动的距离。

　　2.4

　　弯曲线 bending line

　　根据壁板零件的结构和外形曲率而设计的压弯轨迹。

　　2.5

　　压点间隔 spacing of press

　　压弯轨迹上相邻压点之间的距离。

　　3 一般要求

　　3.1 设备

　　压弯成形与校形设备应为液压机，具体要求如下：

　　a) 应保证压弯成形所需要的压力，且调节和控制方便;

　　b) 应具备足够的刚度，并能满足壁板所有区域的压弯要求;

　　c) 应具备定程控制功能，能够设定下压量;

　　d) 定程位置精度应不大于±0.5mm;

　　e) 压头回程速度应不小于 40mm/s;

　　f) 下压行程分两部分，接触工件前为快速行程，下行速度应不小于 40mm/s，接近工件时转为慢速行程，慢速行程应在一定范围内可控;

　　g) 可设计旋转工作台。

　　3.2 工装

　　压弯成形与校形工装应满足以下要求：

　　a) 应适应壁板筋条、口盖加强边等结构的需要;

　　b) 应具有足够的刚度;

　　c) 跨距应可方便快速调节;

　　d) 与零件接触表面的粗糙度 Ra 值应不大于 3.2μm;

　　e) 与零件接触表面的边缘应倒圆，倒圆半径不小于 10mm;

　　f) 与工件接触的部分应采用硬度不大于工件硬度且不污染工件的材料(优先采用铝合金)制造，以防止零件表面损伤。

　　3.3 量具

　　压弯成形与校形量具量具要求见表 1。

　　表 1 量具

　　3.4 施工环境

　　压弯成形与校形施工环境应满足以下要求：

　　a) 工作场地应开敞;

　　b) 工作环境应有安全防护措施。

　　4 工艺控制要求

　　4.1 工艺流程

　　铝合金壁板类零件压弯成形与校形工艺原理如图 1 所示，典型工艺流程见图 2。

　　4.2 成形前零件准备

　　4.2.1 应检查整体壁板毛坯的材料牌号、炉批号和表面状态。

　　4.2.2 成形前壁板表面应清理干净，不应有裂纹、夹层、非金属杂质、烧伤、锈蚀斑点等缺陷。

　　4.2.3 除非图样另有规定，壁板机械加工后的表面粗糙度 Ra 值不大于 3.2μm。

　　4.2.4 进行壁板表面平面度检查，除非图样另有规定，在自由状态下，壁板的最大挠度不大于 40mm，在壁板的 1m2 面积上加载 20kg 时，加载部位与检验平台的间隙不得大于 0.5mm。

　　4.2.5 除图样另有规定外，对整体壁板的机加毛坯表面，尤其是变形较大部位，要用 300 号砂纸全面砂光。

　　图 1 压弯成形与校形工艺示意

　　图 2 压弯成形与校形典型工艺流程

　　4.3 设计弯曲线

　　根据壁板的外形和结构特点，设计弯曲线，必要时应进行壁板外形曲率分析确定，并在每条弯曲线上设定压点间隔，在壁板上用易去除痕迹又不损伤壁板的记号笔划出。弯曲线设计时遵循以下要求：

　　a) 弯曲线应是垂直弯曲线方向曲率最大、平行弯曲线方向曲率最小或接近于零的点的连线;

　　b) 弯曲线可为贯通整个壁板的直线，也可分段，近似成折线;

　　c) 弯曲线、压点间隔的设定应保证成形后零件外形光顺，不出棱子。

　　4.4 安装弯曲工装

　　4.4.1 在压弯成形机上安装弯曲工装时，应保证上压头居于两下支点中间，必要时应设计定位标尺快

　　速定位压头位置。

　　4.4.2 下支点应设计定位挡块，防止压弯时受力移动。

　　4.5 压弯成形

　　压弯成形及过程控制如下：

　　a) 移动壁板至指定位置，沿弯曲线以给定的下压量进行压弯成形。

　　b) 应采用逐次渐进的方法，通过工艺试验，确定跨距、下压量、弯曲线及间隔点等压弯成形参数。

　　c) 零件厚度越大，跨距应适当加大，零件厚度越小，跨距可适当减小，以不出棱子(塑性突变)为宜。跨距和下压量之间的关系宜通过试验确定，跨距和零件厚度的关系可通过以下公式估算：

　　1) 当零件弯曲处的平均厚度 T≥3mm 且 T<25mm 时，可按公式(1)估算跨距。

　　L=100+10×(T-3)(3≤T<25)……………………………………(1)

　　式中：

　　L ——跨距，单位为毫米(mm);

　　T ——零件厚度，单位为毫米(mm)。

　　2) 当零件厚度弯曲处的平均厚度 T≥25mm 且 T≤50mm 时，可按公式(2)估算跨距。

　　L=300+8×(T-25)(25≤T≤50)………………………………………(2)

　　式中：

　　L ——跨距，单位为毫米(mm);

　　T ——零件厚度，单位为毫米(mm)。

　　d) 应对材料的变形量进行控制，必要时应安排工艺试验确定允许变形量。

　　e) 根据壁板的不同结构和外形曲率，对不同区域应选择合理的成形参数，必要时应安排工艺试验确定。

　　f) 压弯时的支点和着力点不应处于壁板的薄弱部位，应优先选择刚度强的部位施压，如壁板两端对接凸缘或实心截面的长桁顶部，同时应保证施压时的稳定性。

　　g) 应尽量避免成形过量。

　　4.6 外形初检

　　将壁板放置在检验工装上，检验外形，画出校形区域。

　　4.7 校形

　　4.7.1 若整体壁板成形后仍存在不贴合部位，可采用压力机施力校正，也可采用喷丸等其他校正方法。根据画出的修整区域，在压力机上修整壁板，可多次反复，校正时也应采用渐进式缓慢施压的方法。

　　4.7.2 若采用反向校形，反向校正后，应目视或用(4～10)倍的放大镜检查表面是否有缺陷，必要时用无损检测方法检测。

　　4.8 检验

　　4.8.1 轮廓尺寸检验

　　成形后零件轮廓尺寸应符合图样要求。

　　4.8.2 外形检验

　　除图样另有规定外，在检验夹具上可用塞尺进行壁板理论外形的检验，允许的间隙值应符合表 2的要求。

　　表 2 壁板类零件外形检验具体要求

　　4.8.3 内部裂纹检验

　　应按相关要求进行无损检测。

　　4.9 后续处理

　　4.9.1 可通过打磨抛光以去除成形过程中引起的表面划痕，打磨修光后的零件尺寸应满足公差要求。

　　4.9.2 用喷丸校形后，表面粗糙度若达不到设计要求，可打磨受喷表面，打磨深度不应超过 0.06mm。

　　5 质量控制要求

　　5.1 面积较大的壁板在设备上成形时应配备可调节的支撑装置。

　　5.2 后续工序中，若需加热处理时，加热温度不应超过 120℃,以防止变形。

　　5.3 每批压弯零件的首件检验合格时，应记录压弯成形工艺参数，同一批零件应采用相近的工艺参数和方法进行压弯，并做好记录。

　　5.4 应按 4.8 要求进行零件轮廓尺寸和外形的检验。

　　5.5 零件标识应完整、清晰。

　　6 人员、安全要求

　　6.1 操作人员应经技术培训合格后持证上岗。

　　6.2 加工操作应按相关安全要求进行。