[發(fā)明專利]一種恒溫箱帶筋壁板時效成形裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710718342.0
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107335717B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設計）人: 甘忠;張堯;王亞茹;李義龍;胡賢龍;梁森森
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B21D31/00
• 分類號: B21D31/00;B21D37/10
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明公開了一種恒溫箱帶筋壁板時效成形裝置，通過在凸、凹模之間設置的柔性支柱來簡化對帶筋壁板的加載，可拆卸的柔性支柱使該裝置快速的應用于不同種類帶筋壁板的成形。在熱壓罐中成形各種簡單及復雜曲率的帶筋整體壁板或平板，且不受筋條方向及高度的限制，凸模和凹模成對使用，更換不同曲率半徑的凸、凹模即可成形不同的零件，具有極大的便利性和通用性。裝置成形過程中帶筋壁板無筋條一側的外表面為主工作面，工件成形時無筋條一側外表面與模具曲面貼合，成形后零件外表面光滑，方便工序后續(xù)測量，且提高成形質量。成型模具通過模具自身結構來保持對工件的加載力，進行時效成形，具有結構簡單，使用操作方便的特點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種恒溫箱時效成形裝置，具體地說，涉及一種恒溫箱帶筋壁板時效成形裝置，屬于航空制造工程領域。

背景技術

帶筋整體壁板將傳統(tǒng)飛機結構中的蒙皮、骨架元素和連接元素制成了一體，蒙皮、筋條之間無任何機械連接，從而可以達到減重并縮短裝配周期和工作量的目的，同時提高外形的裝配質量。鋁合金整體壁板的蠕變時效成形方法的本質是宏觀成形和時效強化演變兩種現象的耦合，在減小成形后鋁合金回彈的同時也提高了其強度和剛度。整體壁板的時效成形技術對航空制造業(yè)的發(fā)展十分重要。

由于帶筋壁板的筋條會與凸、凹模模具出現干涉，傳統(tǒng)的方法為使用凹模配合真空袋加載的方式在熱壓罐中成形，由于使用真空袋包覆在工件上表面進行加載，可不受筋條的限制，但此方法成本高、操作復雜且容易出現破袋現象，不適用于進行大量的基礎性試驗。相比之下，恒溫箱時效成形具有成本低、操作方便的特點。

專利CN1526490中公開了“一種板材柔性多點曲面成形模具裝置”，其由凸、凹模組件組成,其中凸模組件包括多個彈性模體,凹模組件包含有若干個能上下調節(jié)的小模的小模具組組成，該裝置具有小模數量少,制造成本低，調節(jié)模具的時間可縮短的特點。但是，凹模部分小模具組的高度手動調節(jié)精度較差，曲面精度難以保證，當工件帶筋條時會與彈性模體發(fā)生干涉，所以該裝置不適合成形帶筋條的零件。

專利CN103191987A中提出了“一種恒溫箱整體壁板時效成形模具”，所述模具由框架及上下模具板構成，通過螺栓施加載荷成形零件，不用包裹真空袋以及吸真空直接采用機械加載，能夠成形單曲率、雙曲率帶筋條的整體壁板結構零件。但是，其所能成形的帶筋整體壁板對筋條方向有限制，只能成形筋條方向為平行于模具板方向的壁板，對于筋條方向垂直于模具板以及筋條有交叉的壁板零件，該模具無法進行加載。

現有的整體壁板蠕變時效成形裝置主要有熱壓罐和恒溫箱。熱壓罐時效成形特別適用于帶筋壁板，通過真空袋包覆在工件上表面對其進行加載且成形過程不受筋條的限制，可成形任意復雜曲面的帶筋壁板，但是此成形方法成本高，且真空袋和工件之間需要鋪設透氣氈、吸膠材料、蓋板等多層材料，操作復雜且成形過程中容易出現破袋現象。恒溫箱時效成形一般是通過模具自身結構來保持對工件的加載力，從而進行時效成形，具有成本低、操作簡便的特點；但是成形帶筋壁板時對筋條的方向、高度往往存在限制，且成形后的表面質量也難以保證。

發(fā)明內容

為了避免現有技術存在的不足，本發(fā)明提出了一種恒溫箱帶筋壁板時效成形裝置。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括導向桿、支撐螺桿、緊固螺母、調節(jié)螺母、上框板、下框板、吊環(huán)、凸模、凹模、固定塊、墊板、柔性支柱、定位銷、彈簧、保持架，所述上框板與所述下框板通過四根導向桿和緊固螺母配合連接，兩個支撐螺桿分別安裝在下框板上沿長度方向的對稱軸處的螺紋盲孔中，凸模和凹模分別與兩側固定塊固連，固定塊與上框板、下框板固連，保持架位于凸模與凹模之間；所述凹模上曲面的一側部有兩個豎直盲孔作為定位孔，定位孔內裝有定位銷和彈簧，彈簧位于定位銷下方，定位銷在工件加載貼模的過程中逐漸被墊板擠壓，向下壓縮彈簧使定位銷隨工件的變形逐漸縮入定位孔中，直至工件與凹模曲面貼合，實現定位工件成形；