[發明專利]一種大曲率高翻邊鈑金零件的橡皮成形方法及成形模具

有效

• 申請號: 201710178329.0
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106825096B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 白穎;李世峰;雷穎潔
• 申請（專利權）人: 西安飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02;B21C26/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種大曲率、高翻邊鈑金零件的橡皮成形方法和成形模具，成形模具含有容框、成型模、壓板、支撐板和橡皮墊塊，成型模內側的非工作面連接在容框的一側內壁上，成型模外側的工作面與容框內壁之間圍成一個成型腔，所述的壓板和支撐板輪廓小于成型腔的輪廓，壓板和支撐板內側分別與成型模外側的工作面匹配。將容框放置于液壓機工作臺上，在成型腔內放置多個等高的橡皮墊塊，將支撐板放置在橡皮墊塊上表面，使支撐板的表面高度與成型模的高度一致；壓板和支撐板重疊并夾住展開毛料翻邊區域；利用液壓成型設備下壓壓板，使展開毛料翻邊區域貼合在成型模工作型面成形即可。

技術領域

本發明涉及飛機制造領域的鈑金零件成形技術，具體是一種用于大曲率、高翻邊鈑金零件的成形方法及成形模具。

背景技術

近些年，國內航空領域鈑金成形機械化程度越來越高，液壓橡皮囊成形工藝作為一種先進的柔性板料成形技術，以它操作便捷、工裝成本低、表面質量高等諸多優勢越來越受青睞，特別適合多品種小批量的產品生產。

本申請涉及的鈑金零件是飛機制造中常見的鈑金零件，此類型零件在大飛機固定前緣部位普遍存在，沿翼展方向分布、結構類似“魚頭狀”，該類零件的彎邊是一種帶凸型弧度的壓縮彎邊。該類零件在成形過程中彎邊區毛料會因收縮變形過大而起皺。通常凸形弧度越大、翻邊越高，成形中彎邊區毛料收縮變形越劇烈、越容易出現褶皺、甚至死皺。在航空企業，通常將凸型曲率半徑小于200mm、翻邊高度大于25mm的鈑彎零件界定為“大曲率、高翻邊”類零件。對于這些特殊的大曲率、高翻邊”類零件，現加工方法多以工人手工成形為主，而手工成形鈑金零件不得不依賴于榔頭的頻繁敲擊來實現，零件表面錘痕明顯、工人勞動強度大、成形精度低、材料出現冷作硬化趨勢，內部殘余應力對飛機安全可靠性造成一定威脅。目前控制凸彎邊起皺的方法很多，應用比較廣泛的是側壓塊方法，此方法考慮的因素較多：側壓塊的角度、側壓塊與模具主體間距、側壓塊模具轉角半徑、零件凸曲線弧度、翻邊高度、初始坯料大小、材料厚度、成形壓力、橡皮特性等都會影響最終成形結果，每一項零件的研究成果不具備代表性，且在生產實踐中，側壓塊模具結構不適于外形曲率較大的鈑金零件，同時側壓塊防皺方法存在一定弊病，初始毛坯必須留有足夠的工藝余量，才能使材料被壓靠在側壓塊上而逐次變形，姑且不考慮材料浪費，成形后余量的切割工作避免不了，切割后彎邊變形還需大量手工修整。為此針對外形曲率要求嚴格、成形中容易出現褶皺的大曲率、高彎邊狀鈑金零件來說，急需一種機械化精確加工方法實現零件高效無皺成形。

發明內容

為了提高飛機“魚頭狀”鈑金零件的成形質量，減少手工收邊量，解決側壓塊消皺方法無法利用展開毛坯成形的缺陷，以及對成形大曲率翻邊件的結構限制，本發明的目的在于提供一種大曲率、高翻邊鈑金零件的橡皮成形方法及成形模具。

一種大曲率、高翻邊鈑金零件的橡皮成形方法，其特征在于含有以下內容：1)有一個成形模具，該模具含有容框、成型模、壓板、支撐板和橡皮墊塊，所述的容框是一個長方體框架，所述的成型模是一個與鈑金零件匹配的模塊，成型模外側的工作面與鈑金零件翻邊面的內側匹配，成型模內側的非工作面連接在容框的一側內壁上，成型模外側的工作面與容框內壁之間圍成一個成型腔，所述的壓板和支撐板是一個剛性材料制作的板材，其輪廓小于成型腔的輪廓，壓板和支撐板內側分別與成型模外側的工作面匹配；2)將容框放置于液壓機工作臺上，將成型模固定在容框的一側內壁上，在成型腔內放置多個等高的橡皮墊塊，將支撐板放置在橡皮墊塊上表面，使支撐板的表面高度與成型模的高度一致；3)將成形零件用的展開鈑金毛料置于成型模和支撐板的上表面，在展開毛料的翻邊區域放置壓板，使壓板和支撐板重疊并夾住展開毛料的翻邊區域；4)利用液壓成型設備下壓壓板，容框內的橡皮墊塊被擠壓流動變形，壓板和支撐板隨之下移，夾持在壓板和支撐板之間的毛料受到剛性拉深，使展開鈑金毛料翻邊區域貼合在成型模工作型面成形即可。