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专利号: 2019103623100
申请人: 中国民用航空飞行学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(A)筋板件(4)放置于真空袋(3)内,气管(8)插入真空袋(3)中并密封,装夹并牢固筋板件(4)的两侧;

(B)根据渐进成形路径第1次调节工具头(18),构造成形用的模具型面,同时调节气管(8)的吸气口,使吸气口上表面不高于所构造的模具型面最底端;

(C)调节真空泵(7)的气源压力,通过气管(8)从真空袋(3)内部抽真空,使筋板件(4)与工具头(18)所构造的第1次模具型面贴合;

(D)打开时温控制器(12)的温控按钮实施蠕变热时效处理,使炉腔内的温度升温并保持在蠕变时效温度的±1.5℃内,当温度稳定时,开始筋板件(4)的蠕变计时;在蠕变时效成形过程中,打开振动控制仪(11)的按钮,对振动平台(17)的固有频率f进行恒加速度扫频,通过激振器(9)对筋板件(4)实施振动,振动完成后,关闭振动控制仪(11)的按钮,完成第1次复合时效成形;

(E)根据SVR支持向量机理论设计的模具型面来规划渐进成形路径,第K次调节工具头(18),并依次按照上述(B)、(C)和(D)步骤中的实施方式,完成第K次振动蠕变复合时效成形;当第K次成形面的回弹增量ΔK与模具型面的弦高H的比值不大于ε时,其中ε=5%,停止实施振动蠕变复合时效成形,否则,进行第K+1次成形,K为自然数;

所述成形方法采用的气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的装置,所述装置包括专用温控箱(1)、支架(15)、筋板件(4)、多点模具(6)、振动平台(17)、激振器(9)和真空泵(7);

所述专用温控箱(1)放置于支架(15)的橡胶垫脚(14)上,专用温控箱(1)上设有控制时间和温度的时温控制器(12);所述筋板件(4)放置于真空袋(3)内并置于多点模具(6)正上方的中心处,筋板件(4)通过螺栓组件与压条(5)固定锁紧,压条(5)设于立柱(13)上,立柱(13)一端穿过专用温控箱(1)上的通孔与振动平台(17)螺接,立柱(13)另一端通过螺栓组件与顶板(2)连接,顶板(2)两侧中心处各设有一螺纹孔,顶杆(19)穿过螺纹孔并顶紧在压条(5)上,实现筋板件(4)的三点固定;所述多点模具(6)由M×N个工具头(18)刚性连接而成,工具头(18)穿过专用温控箱(1)底部上的通孔螺接在振动平台(17)上,振动平台(17)为一独立部件,其与专用温控箱(1)和支架(15)均无接触;所述激振器(9)两端分别与振动控制仪(11)和工具头(18)连接,激振器(9)安装于夹紧装置(10)上,夹紧装置(10)固定在侧板(20)上,侧板(20)通过螺栓组件与L型角钢(16)连接,L型角钢(16)固定在支架(15)上;

所述工具头(18)为一三段式特制工具,工具头(18)的上段设有一球顶,球顶设有一耐高温的接触式位移传感器,中段设有一连接用的精密螺纹,下段设有一进给用的精度至少为0.1mm的刻度;工具头(18)在竖直方向上每转动一圈,工具头(18)就进给1毫米,根据渐进成形路径调节多点模具(6)的工具头(18),可实时构造出所需的模具型面。

2.根据权利要求1所述的基于气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的方法,其特征在于,所述(D)中,对筋板件(4)实施蠕变热时效处理,蠕变持续时间为30~900min,蠕变加热温度为30℃~600℃,蠕变时效所需压力为0.4~2Bar,筋板件(4)贴合所需压力为2~

8Bar,筋板件(4)贴合通过带报警功能的接触式位移传感器监控;所述振动为低频振动,激

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振频率为0.4~0.6f,获得的加速度为1~30m/s ,每次构造的模具型面需振动1‑20次,每次振动持续时间和相邻两次振动的间隔时间分别为3~15min和2~300min。

3.根据权利要求2所述的基于气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的方法,其特征在于,所述低频振动是通过相位差别法来判定筋板件(4)激振时的特殊位置及激振前后的相位变化规律。

4.根据权利要求1所述的基于气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的方法,其特征在于,所述(D)中,通过调节激振器(9)内线圈中的电流大小为一恒定值,实现振动平台(17)的恒加速度扫频。

5.根据权利要求1所述的基于气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的方法,其特征在于,所述真空袋(3)与气管(8)相通,气管(8)穿过专用温控箱(1)底部的专用通孔和振动平台(17)上的专用螺纹孔与真空泵(7)连接。

6.根据权利要求1所述的基于气压加载的振动蠕变复合时效渐进成形的方法,其特征在于,所述激振器(9)通过夹紧装置(10)在竖直方向上可进行上下调节、定位并固定,保证工具头(18)在工作的过程中始终与工具头(18)接触良好,从而实现对筋板件(4)的激振处理。