[發明專利]一種復材工裝型板柔性成形模具和成形方法

在審

• 申請號: 201811493569.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109482740A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 李玉楊;范喜祥;張禮康;王俊榮;郭琪琪;王展鵬
• 申請（專利權）人: 西安飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D22/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本申請公開了一種復材工裝型板的成形模具和成形方法，包括上底板、下底板和固定在上底板和下底板上的多個柔性沖頭單元，柔性沖頭單元包括球形沖頭、調整結構、頂桿，上底板和下底板上設置有頂桿安裝槽，頂桿固定在安裝槽內，調整結構設置在頂桿與球形沖頭之間，調節球形沖頭的高度，分別形成上模型面和下模型面。

技術領域

本發明涉及復合材料制造技術領域，特別是對復材工裝型板成形的模具和成形方法。

背景技術

理想的復合材料成型工裝(以下簡稱復材工裝)特點應該是高精度、高剛度、氣密性良好、熱均勻性好等。復材工裝的熱均勻性主要是靠型板的厚度均勻性來保證的。如何高效、準確的成形出工裝型板是復材工裝制造的關鍵和難題。

目前國內外型板成形的方法有以下幾種：厚鋼板整體加工法、逐點加壓點焊法、滾彎成形法、模具成形法。厚鋼板整體加工法的缺點在于：材料利用率低，加工費用高，加工周期長。逐點加壓點焊法的缺點在于：成形精度低，成形應力大。滾彎成形法的缺點在于：僅適用于等值段曲面成形，成形適用范圍小。模具成形法的缺點在于：需要設計并制造專用的模具，周期長，制造成本高。由于上述方法都有不可避免的缺點，不適合于單件生產的復材工裝型板成形。根據生產實際，需要發明一種用于型板成形的方法，該方法要求能夠適用于各種復材工裝的型板成形，成形精度高，成形后應力應力小。

發明內容

本發明的目的是提供一種復材工裝型板的成形方法和成形模具，該方法可以適用于各種復材工裝的型板成形，成形精度高，成形后應力應力小。

為達到以上目的，本發明采取如下技術方案予以實現：

一種復材工裝型板的成形模具，包括上底板、下底板和固定在上底板和下底板上的多個柔性沖頭單元，所述柔性沖頭單元包括球形沖頭、調整結構、頂桿，上底板和下底板上設置有頂桿安裝槽，頂桿固定在安裝槽內，調整結構設置在頂桿與球形沖頭之間，調節球形沖頭的高度，分別形成上模型面和下模型面。

其成形方法主要步驟為：

1依據型板的三維理論數模與實際回彈系數通過CATIA軟件計算出上底板和下底板上各球形沖頭Z值；

2通過頂桿、調整結構進行上、下底板上球形沖頭Z值的調整；

3將上底板、下底板分別固定于液壓機的沖頭和底座上；

4對上底板和下底板的球形沖頭涂油，增加潤滑；

5將需成形的型板放置于下底板的球形沖頭上；

6操作液壓機，使上底板下移，直至上、下底板的球形沖頭閉合；

7保壓10分鐘；

8上移上底板；

9用木質樣板檢查型板型面。

本發明的優點在于可以通過調節球形沖頭高度，從而成形出不同曲率、不同形狀的復材工裝型板。相比于傳統方法，成形周期短，成形精度高，成形成本低，成形后應力小。具有實用價值。

以下結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1成形模具上模型面示意圖

圖2成形模具下模型面示意圖

圖中編號說明：1、上底板；2、螺栓；3、頂桿；4、雙頭螺柱；5、調整墊塊；6、調整墊片；7、球形沖頭；8、型板；9、下底板。

具體實施方式