[發明專利]一種小口徑、深型腔帽型零件的沖壓成形方法

有效

• 申請號: 202011286312.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112547890B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 白穎;鐘李欣;李世峰;吳繼文;張立;顏博
• 申請（專利權）人: 西安飛機工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D37/10;B21D37/18;B21D43/00;B21D53/92;G06F30/17;G06F30/15
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種小口徑、深型腔帽型支座的沖壓成形方法，其特征在于步驟如下：

步驟1:構造一個過渡沖壓件,具體過程如下：

步驟1-1:按照帽型支座型腔深度H的三分之二確定過渡沖壓件的高度h，即過渡沖壓件高度

步驟1-2:按照帽型支座高度處相對應的底面外形線L，以及帽型支座型腔深度H與過渡沖壓件高度h的高度差來確定過渡沖壓件帽底直徑d，提取帽型支座高度處的底面外形線L，測量底面外形線L的直徑記作過渡直徑D，即過渡沖壓件帽底直徑

步驟1-3:按照拉深零件的結構工藝性要求確定過渡沖壓件法蘭與側壁間圓角半徑r_f以及底部與側壁間圓角半徑r_t的大小，帽型支座材料厚度記作δ，過渡沖壓件法蘭與側壁間圓角半徑r_f的取值范圍為r_f＝(4～8)×δ，底部與側壁間圓角半徑r_t的取值范圍為r_t＝(3～5)×δ；

步驟1-4:依據過渡沖壓件高度h、過渡沖壓件帽底直徑d、過渡沖壓件法蘭與側壁間圓角半徑r_f、底部與側壁間圓角半徑r_t的尺寸，當h≤(r_f+r_t)時，通過CATIA作圖可以獲得過渡沖壓件帽口直徑D₀，當h(r_f+r_t)時，增加一段與帽底呈120°～150°傾斜角、且與r_f和r_t都相切的直線段連接，再通過CATIA作圖可以獲得過渡沖壓件帽口直徑D₀；

步驟1-5:利用有限元仿真軟件坯料反算功能計算出帽型支座理論展開毛坯形狀，考慮到成形中毛坯擺放或竄動偏差，在理論展開毛坯外側等寬增加1～2mm工藝余量得到優化毛坯形狀，按照過渡沖壓件初始結構完成有限元沖壓仿真，這樣就得到了帶有修邊余量的過渡沖壓件最終結構，過渡沖壓件底部相應于帽型支座底部開孔位置處設置有定位孔；

步驟2:確定首次沖壓成形過渡模具結構，該成形過渡模具含有過渡凸模和過渡凹模；

步驟3:確定二次沖壓成形模具結構，二次沖壓成形模具含有成形凸模和成形凹模；

步驟4:首次沖壓成形；

步驟5:二次沖壓成形；

步驟6:修整及切割。

2.根據權利要求1所述的一種小口徑、深型腔帽型支座的沖壓成形方法，其特征在于所述的步驟2確定首次沖壓成形過渡模具結構，該成形過渡模具含有過渡凸模和過渡凹模，具體過程如下：

步驟2-1:按照過渡沖壓件初始結構設計過渡凸模和過渡凹模，過渡凸模和過渡凹模之間的間隙l按照公式l＝(1.05～1.1)×δ設計；

步驟2-2:過渡凹模型腔底部中心設1個與過渡沖壓件底部定位孔配合的定位銷，用于優化毛坯成形定位，過渡凹模工作型面設展開毛坯外緣線，用于優化毛坯初始定位；

步驟2-3:過渡凸模工作型面中心設1個與過渡凹模型腔底部定位銷配合的定位孔，用于優化毛坯成形定位兼排氣功能。

3.根據權利要求1所述的一種小口徑、深型腔帽型支座的沖壓成形方法，其特征在于所述的步驟3確定二次沖壓成形模具結構，二次沖壓成形模具含有成形凸模和成形凹模，具體過程如下：

步驟3-1:按照帽型支座零件結構設計二次沖壓成形凸模和成形凹模，成形凸模和成形凹模之間的間隙l₀按照公式l₀＝(1.1～1.2)×δ設計；

步驟3-2:成形凹模型腔底部中心設1個與過渡沖壓件底部定位孔配合的固定長銷，用于過渡沖壓件二次沖壓成形定位，成形凹模工作型面設帽型支座外形線，用于二次沖壓成形前的目視定位和成形后的外形檢查；

步驟3-3:成形凸模工作型面中心設1個與成形凹模底部固定長銷配合的定位孔，用于過渡沖壓件二次沖壓成形定位兼排氣功能。