高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法转让专利

申请号 : CN201310626660.6

文献号 : CN103614600B

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发明人 : 宋微王强高新宇邹京滨刘科研杨金凤高永强姜春燕李浩言

申请人 : 东北轻合金有限责任公司

摘要 :

高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,本发明涉及铝合金整体座舱骨架的制造方法。本发明要解决现有技术不能满足高教机风挡框架批量生产的需要,同时存在生产效率低的问题。方法:一、锻造铸锭;二、制备铝合金整体座舱骨架坯料;三、坯料冲压、锻压成铝合金整体座舱骨架;四、淬火、矫直、划线、时效;五、取样、检查,包装。本发明提高劳动生产效率,节约成本,提高产品成品率,塑性提高,生产效率提高20%,成品率提高20个百分点,满足大批量订货需求。本发明用于制造高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架。

权利要求 :

1.高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:

0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造五号锻造铝合金圆铸锭,五号锻造铝合金圆铸锭的规格为Φ720mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;

二、将步骤一制备的五号锻造铝合金圆铸锭进行车皮,切头,切尾,然后通过低倍检验选取低倍合格的圆铸锭,再切割成毛料,毛料规格为Φ680mm×2400mm;再按照锻4立心点+20 +20 +10归原工艺进行锻造,锻造尺寸为2850 mm×2100 mm×125 mm,然后铣两面,铣面后的尺+20 +20 +1寸为:2850 mm×2100 mm×100 mm,再进行划线、铣型、切边,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;

三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在

10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;

四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~

14h,然后出时效炉;

五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。

2.根据权利要求1所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤二中锻造温度为430℃~450℃,保温时间至少为9h,锻造时采用3000吨锻水压机与10000吨模压机配合作业。

3.根据权利要求1所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤二中低倍检验的尺寸为Φ680mm×30mm。

4.高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:

0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造方铸锭,方铸锭的规格为420mm×1620mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;

二、将步骤一制备的方铸锭铣两面,铣面后的尺寸为:380mm×1620mm×4000mm,再加热+5 +20 +20进行轧制,得到尺寸为100 ×2100 ×2850 mm的板材,然后进行100%B级探伤检查,探伤合格后清擦板材表面甘油,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;

三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在

10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;

四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~

14h,然后出时效炉;

五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。

5.高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:

0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造方铸锭,方铸锭的规格为520mm×1620mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;

二、将步骤一制备的方铸锭铣两面,铣面后的尺寸为:480mm×1620mm×4000mm,再加热+5 +20 +20进行轧制,得到尺寸为100 ×2100 ×2850 mm的板材,然后进行100%B级探伤检查,探伤合格后清擦板材表面甘油,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;

三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在

10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;

四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~

14h,然后出时效炉;

五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。

6.根据权利要求1、4或5所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤一中按元素的质量百分比Fe+Ni:≤0.7%。

7.根据权利要求1、4或5所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤三中冲压方式为:采用对正装置,将整体座舱骨架中线与冲压模中线对正,上压,当冲压模上模的凸模接触整体座舱骨架时,再次找正,当确定整体座舱骨架中线与冲压模中线对正完全对正时,10000吨模压机开始上压,当整体座舱骨架坯料弯曲到与下模完全接触时,保压,完成。

8.根据权利要求1、4或5所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤四中矫直设备采用3000吨自由锻造机,矫直标准为符合整体座舱骨架专用样板型腔要求。

9.根据权利要求1、4或5所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤五中检查包括表面检查、尺寸检查和探伤检查。

10.根据权利要求9所述的一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,其特征在于步骤五中探伤检查采用接触法,耦合剂为甘油,探伤标准为B级。

说明书 :

高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铝合金整体座舱骨架的制造方法。

背景技术

[0002] 随着世界性航空航天技术的快速发展,新技术、新材料、新工艺、新机型、新武器层出不穷,对于空间的有效控制关系到国家的安全,我国在航空航天领域一直处于领先地位,高教机是集教练机与战斗机于一体的新型机种,是现阶段服务我国航空的主要机型,得到空军的认可,军方要求飞机风挡框架采取无拼接方式,然而但现有技术不能满足高教机风挡框架批量生产的需要,同时存在生产效率低的问题,影响我国航空航天领域的发展。

发明内容

[0003] 本发明要解决现有技术不能满足高教机风挡框架批量生产的需要,同时存在生产效率低的问题,而提供高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。
[0004] 高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:
[0005] 一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造方铸锭,方铸锭的规格为420mm×1620mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;
[0006] 二、将步骤一制备的方铸锭铣两面,铣面后的尺寸为:380mm×1620mm×4000mm,再+5 +20 +20加热进行轧制,得到尺寸为100 ×2100 ×2850 mm的板材,然后进行100%B级探伤检查,探伤合格后清擦板材表面甘油,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;
[0007] 三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;
[0008] 四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~14h,然后出时效炉;
[0009] 五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。
[0010] 上述机械加工工艺均按照普通机械加工手段进行。
[0011] 本发明的有益效果是:本发明采用轧制板材进行冲压弯曲成型可以有效解决大量生产、交货问题,本发明提供批量生产高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,以解决高教机风挡框架批量生产的需要,高教机是集教练机与战斗机于一体的新型战机,是现阶段服务我国航空的主要机型,本发明提高劳动生产效率,节约成本,提高产品成品率,塑性提高,得到空军的认可本发明提高生产效率40%,提高成品率22个百分点满足用户大批量订货需求。
[0012] 本发明用于制造高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架。

具体实施方式

[0013] 本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式,还包括各具体实施方式之间的任意组合。
[0014] 具体实施方式一:本实施方式高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:
[0015] 一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造五号锻造铝合金圆铸锭,五号锻造铝合金圆铸锭的规格为Φ720mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;
[0016] 二、将步骤一制备的五号锻造铝合金圆铸锭进行车皮,切头,切尾,然后通过低倍检验选取低倍合格的圆铸锭,再切割成毛料,毛料规格为Φ680mm×(2400mm+100mm);再+20 +20 +10按照锻4立心点归原工艺进行锻造,锻造尺寸为2850 mm×2100 mm×125 mm,然后铣+20 +20 +1
两面,铣面后的尺寸为:2850 mm×2100 mm×100 mm,再进行划线、铣型、切边,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;
[0017] 三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;
[0018] 四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~14h,然后出时效炉;
[0019] 五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。
[0020] 具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤二中锻造温度为430℃~450℃,保温时间至少为9h,锻造时采用3000吨锻水压机与10000吨模压机配合作业。其它与具体实施方式一相同。
[0021] 具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤二中低倍检验的尺寸为Φ680mm×30mm。其它与具体实施方式一相同。
[0022] 具体实施方式四:本实施方式高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:
[0023] 一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造方铸锭,方铸锭的规格为420mm×1620mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;
[0024] 二、将步骤一制备的方铸锭铣两面,铣面后的尺寸为:380mm×1620mm×4000mm,再+5 +20 +20加热进行轧制,得到尺寸为100 ×2100 ×2850 mm的板材,然后进行100%B级探伤检查,探伤合格后清擦板材表面甘油,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;
[0025] 三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;
[0026] 四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~14h,然后出时效炉;
[0027] 五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。
[0028] 具体实施方式五:本实施方式高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:
[0029] 一、按元素的质量百分比为Si:0.7%~1.2%、Fe:≤0.7%、Cu:1.8%~2.6%、Mn:0.40%~0.8%、Mg:0.40%~0.8%、Ni:≤0.10%、Zn:≤0.3%、Ti:≤0.15%和余量为Al,铸造方铸锭,方铸锭的规格为520mm×1620mm×4000mm;其中,单个杂质≤0.05%,总杂质≤0.15%;
[0030] 二、将步骤一制备的方铸锭铣两面,铣面后的尺寸为:480mm×1620mm×4000mm,再+5 +20 +20加热进行轧制,得到尺寸为100 ×2100 ×2850 mm的板材,然后进行100%B级探伤检查,探伤合格后清擦板材表面甘油,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;
[0031] 三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为450℃~480℃,然后在10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;
[0032] 四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间少于30s,淬火水温为70℃~80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为8~14h,然后出时效炉;
[0033] 五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。
[0034] 具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一、五或六不同的是:步骤一中按元素的质量百分比Fe+Ni:≤0.7%。其它与具体实施方式一、五或六相同。
[0035] 具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一、五或六不同的是:步骤三中冲压方式为:采用对正装置,将整体座舱骨架中线与冲压模中线对正,上压,当冲压模上模的凸模接触整体座舱骨架时,再次找正,当确定整体座舱骨架中线与冲压模中线对正完全对正时,10000吨模压机开始上压,当整体座舱骨架坯料弯曲到与下模完全接触时,保压,完成。其它与具体实施方式一、五或六相同。
[0036] 具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一、五或六不同的是:步骤四中矫直设备采用3000吨自由锻造机,矫直标准为符合整体座舱骨架专用样板型腔要求。其它与具体实施方式一、五或六相同。
[0037] 具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一、五或六不同的是:步骤五中检查包括表面检查、尺寸检查和探伤检查。其它与具体实施方式一、五或六相同。
[0038] 具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式九不同的是:步骤五中探伤检查采用接触法,耦合剂为甘油,探伤标准为B级。其它与具体实施方式九相同。
[0039] 采用以下实施例验证本发明的有益效果:
[0040] 实施例一:
[0041] 本实施例一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:
[0042] 一、按元素的质量百分比为Si:0.85%、Fe:0.45%、Cu:2.38%、Mn:0.69%、Mg:0.7%、Ni:0.05%、Zn:0.2%、Ti:0.11%和余量为Al,铸造五号锻造铝合金圆铸锭,五号锻造铝合金圆铸锭的规格为Φ720mm×4000mm;其中,单个杂质:≤0.05%,总杂质:≤0.15%;
[0043] 二、将步骤一制备的五号锻造铝合金圆铸锭进行车皮,切头,切尾,然后通过低倍检验选取无氧化膜的圆铸锭,再切割成毛料,毛料规格为Φ680mm×2400mm;再按照锻4立心点归原工艺进行锻造,锻造尺寸为2850mm×2100mm×125mm,然后铣两面,铣面后的尺寸为:2850mm×2100mm×100mm,再进行划线、铣型、切边,制备成铝合金整体座舱骨架坯料;
[0044] 三、将步骤二制备的铝合金整体座舱骨架坯料加热至温度为470℃,然后在10000吨模压机上用整体座舱冲压模冲压,再用整体座舱骨架专用样板划外形,预留加工量,机加工整体座舱骨架上口,修理整体座舱骨架的内表面和外表面,得到铝合金整体座舱骨架;
[0045] 四、将步骤三得到的铝合金整体座舱骨架进行淬火,加热至淬火温度为515℃,保温时间为120min,淬火转移时间20s,淬火水温为80℃;再将整体座舱骨架矫直,然后将整体座舱骨架时效,时效温度为160℃,保温时间为8h,控制总时效加热时间为10h,然后出时效炉;
[0046] 五、将步骤四处理的铝合金整体座舱骨架进行取样、检查,然后装箱,完成一种高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法。
[0047] 其中,步骤二中锻造温度为450℃,保温时间为10h;步骤三中冲压方式为:采用对正装置,将整体座舱骨架中线与冲压模中线对正,上压,当冲压模上模的凸模接触整体座舱骨架时,再次找正,当确定整体座舱骨架中线与冲压模中线对正完全对正时,10000吨模压机开始上压,当整体座舱骨架坯料弯曲到与下模完全接触时,保压,完成;步骤四中矫直设备采用3000吨自由锻造机,矫直标准为符合整体座舱骨架专用样板型腔要求;步骤五中检查包括表面检查、尺寸检查和探伤检查;探伤检查采用接触法,耦合剂为甘油,探伤标准为B级。
[0048] 实施例二:
[0049] 本实施例高教机风挡框架用铝合金整体座舱骨架的制造方法,具体是按照以下步骤进行的:
[0050] 一、按元 素的 质量百 分比为 Si:0.85%、Fe:0.45%、Cu:2.38%、Mn:0.69%、