[發(fā)明專利]用于制造輥彎零件的成型模具、制造設(shè)備及制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710892495.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109550820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙志波;蘇晴;孟昊;徐友鈞;徐意;蔡文侃;唐志安;李志國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司;上海飛機(jī)制造有限公司
• 主分類號(hào): B21D7/08
• 分類號(hào): B21D7/08;B21D37/10;B21D7/16
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;徐年康

本發(fā)明提供一種用于制造輥彎零件的成型模具、制造設(shè)備及制造方法。成型模具安裝在旋轉(zhuǎn)軸上并且能夠隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述成型模具具有圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線的環(huán)狀接觸面，所述環(huán)狀接觸面用于在制造過(guò)程中隨所述成型模具旋轉(zhuǎn)并接觸輥彎零件以使輥彎零件被滾壓成型，所述環(huán)狀接觸面包括至少一個(gè)與所述旋轉(zhuǎn)軸線平行的軸向接觸面部分和至少一個(gè)與所述旋轉(zhuǎn)軸線不平行的非軸向接觸面部分，通過(guò)在非軸向接觸面部分上設(shè)置滾動(dòng)裝置以及在成型模具與旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置軸承降低了輥彎零件表面上的劃痕缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輥彎成型工藝，特別是涉及能夠降低零件表面劃痕缺陷的用于制造輥彎零件的成型模具、制造設(shè)備及制造方法。

背景技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的輕量化設(shè)計(jì)和抗疲勞性要求，新型大飛機(jī)大量采用通過(guò)具有彎折截面形狀型材成型的框緣類零件，該種零件主要通過(guò)輥彎成型工藝制成，在本發(fā)明中將其稱為輥彎零件。輥彎成型工藝一般可以分為兩種情況，第一種情況是通過(guò)若干對(duì)成型模具(也稱為成型輥輪)對(duì)具有一定截面形狀的現(xiàn)有型材進(jìn)行縱向折彎，從而得到具有一定弧度的輥彎零件，第二種情況是以金屬板材或卷材為原料，通過(guò)具有一定形狀的若干對(duì)成型模具對(duì)原料逐步進(jìn)行連續(xù)的彎曲變形，從而得到具有一定截面形狀的輥彎零件。本發(fā)明改進(jìn)的技術(shù)方案對(duì)以上兩種輥彎成型工藝均適用，本文僅結(jié)合第一種情況進(jìn)行說(shuō)明。第一種輥彎成型工藝的原理示意圖如圖1所示，圖中可見(jiàn)三對(duì)成型模具100以及具有彎折截面形狀(圖中未示出)的型材1，成型模具100具有與型材1的截面形狀相匹配的形狀。成型模具100的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)型材1在成對(duì)的成型模具中行進(jìn)，通過(guò)適當(dāng)布置的多對(duì)成型模具100對(duì)型材1的校形作用使得型材1在縱向方向上彎成一定的弧度，從而形成所需要的輥彎零件。

圖2為圖1中一對(duì)成型模具100以及型材1的截面示意圖。如圖所示，10為成型模具100的旋轉(zhuǎn)軸，AA和BB分別為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸線，成型模具100與旋轉(zhuǎn)軸10之間通過(guò)鍵(未示出)連接，從而成型模具100可以在旋轉(zhuǎn)軸10的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，型材1具有彎折的截面形狀，成型模具100具有與型材1的截面形狀相匹配的形狀。

由于成對(duì)的上下成型模具的形狀是互補(bǔ)的，情況相似，所以為便于示出和說(shuō)明，在后面的附圖中省略了下成型模具和型材，僅針對(duì)上成型模具進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，成型模具100具有與軸線AA平行的軸向接觸面部分H和不與軸線AA平行的非軸向接觸面部分N，當(dāng)成型模具100在旋轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)下圍繞旋轉(zhuǎn)軸線AA旋轉(zhuǎn)時(shí)，非軸向接觸面部分N上的不同位置距旋轉(zhuǎn)軸線AA的距離(旋轉(zhuǎn)半徑r)不同，因此在旋轉(zhuǎn)角速度相同的情況下，非軸向接觸面部分N上不同位置處的線速度不同，而且在與型材的接觸校形過(guò)程中，非軸向接觸面部分N上接觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與型材的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，這會(huì)使得非軸向接觸面部分N與型材之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，在型材的接觸表面上形成劃痕，影響輥彎零件的表面質(zhì)量。

針對(duì)具有不同截面形狀的型材，成型模具可以具有不同的與型材的截面形狀相匹配的形狀。圖5示出針對(duì)不同截面形狀型材的成型模具，如圖所示，與圖3中的成型模具100相比，圖5所示的成型模具具有兩個(gè)軸向接觸面部分H1、H2和一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸線AA垂直的非軸向接觸面部分N。除了以上針對(duì)圖3所述的非軸向接觸面部分N會(huì)與型材產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦之外，圖5中的兩個(gè)軸向接觸面部分H1和H2具有不同的旋轉(zhuǎn)半徑r1和r2，因此具有不同的線速度。在成型模具旋轉(zhuǎn)以對(duì)型材進(jìn)行校形的過(guò)程中，型材會(huì)在成型模具的帶動(dòng)下行進(jìn)，但是由于兩個(gè)軸向接觸面部分H1和H2具有不同的線速度，必然會(huì)與型材之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，這有可能導(dǎo)致型材的接觸表面上形成劃痕，影響輥彎零件的表面質(zhì)量。

圖7中示出成型模具200的形狀相比于圖3及圖5的情況更加復(fù)雜，其具有三個(gè)軸向接觸面部分H1、H2、H3和兩個(gè)非軸向接觸面部分N1、N2，N2與旋轉(zhuǎn)軸線垂直。與針對(duì)圖3及圖5的描述類似，由于線速度或運(yùn)行軌跡不同，所述接觸面會(huì)與型材之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦并在型材的接觸表面上形成劃痕，影響輥彎零件的表面質(zhì)量。

為了減小型材輥彎成型過(guò)程中摩擦對(duì)于輥彎零件表面質(zhì)量的影響，當(dāng)前主要采用增加間隙和涂抹潤(rùn)滑油的方法，但是，潤(rùn)滑油對(duì)于減少劃痕的效果并不明顯，并且增加間隙會(huì)導(dǎo)致輥彎零件翹曲，不能滿足零件的成型精度要求。