[发明专利]精密冲压件成形模具及方法

说明书

一种精密冲压件成形模具及方法，该模具包括：凸模机构、凹模机构、设置于凸模机构和凹模机构之间的毛坯以及位于毛坯厚薄易变区域与凹模和凸模机构之间的弹性元件，在成形过程中，精密区域的内表面与凸模机构相接触，外表面与弹性元件相接触。本发明能够获得零件厚度具有足够高的几何尺寸精度IT6～7级，表面粗糙度由Ra＝12.5～25提高到Ra＝0.8～0.4。完全满足飞行器发动机所必需的厚度尺寸精度。

技术领域

本发明涉及的是一种航天航空发动机制造领域的技术，具体是一种创新的精密冲压件成形模具及方法。

背景技术

常规冲压成形模具所制薄壁壳体冲压件壁厚不均匀，有的局部增厚，有的局部变薄，使其不同截面力学性能相差较大；尺寸精度不高；冲件表面粗糙度一般只能达到Ra25～12.5。不能满足高性能发动机及重要零件需求。为此，要增加整形工序，不仅严重降低生产率，而且也大幅度增加生产成本。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种精密冲压件成形模具及方法，能够获得零件厚度具有足够高的几何尺寸精度IT6～7级，表面粗糙度由Ra＝12.5～25提高到Ra＝0.8～0.4。完全满足飞行器发动机所必需的厚度尺寸精度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种精密冲压件成形方法，通过在凹模支撑侧与毛坯锥形薄壁壳体局部区域之间放置一弹性元件，在变形过程中通过弹性元件的弹性变形实现毛坯的精确成形，从而得到精密薄壁凸肚零件。

所述的锥形薄壁壳体局部区域具体是指：锥体小端面向上5mm处，即最大增厚区域。

本发明涉及一种实现上述方法的模具，包括：凸模机构、凹模机构、设置于凸模机构和凹模机构之间的毛坯以及位于毛坯厚薄易变区域与凹模与凸模机构之间的弹性元件。在成形过程中，增厚区域的内表面与凸模机构相接触，外表面与弹性组件相接触，弹性组件不仅能将板坯均匀密实压向凸模，消除毛坯在不均匀压缩条件下窟起，而且通过弹性组件直径微量增大阻止近锥形壳体小端局部区域变厚。

所述的凹模机构采用但不限于带有顶杆的支撑体、下压板与凹模的组合。

所述的毛坯，用冲压得到薄壁锥形结构，该结构成形后的壁厚几何尺寸厚度差1～2％。

所述的弹性元件的形状采用但不限于锥环，该锥环可以在弹性范围内变形，在极限变形时其直径可增加0.2～0.8％。

所述的弹性元件采用但不限于已淬火钢65Mn、60Si2Mn、铍青铜QBe2型。

所述的弹性元件已淬火钢65Mn型，830℃油淬，540℃回火，屈服极限为785MPa。

所述的弹性元件的厚度优选为0.5mm。

附图说明

图1为实施例1翻边和成形装置示意图；

图中：1为上锥形压板、2为锥形凹模、3为凸模、4为弹性元件、5为下压板、6为毛坯、7为支撑体、8为承压桶、9为垫板、10为顶杆；

图2为凸肚零件测量略图；

图中：I～VI为六个截面。

具体实施方式

实施例1

本实施例采用图1中的装置实现，具体包括：上锥形压板1和凸模3组成的凸模机构、带有顶杆10的支撑体7、下压板5与锥形凹模2组成的凹模机构、设置于凸模机构和凹模机构之间的锥形结构的毛坯6以及位于毛坯厚薄易变区域与凹模2与凸模机构之间的锥环形弹性元件4，在成形过程中，毛坯厚薄易变区域的内表面与凸模3相接触，外表面与弹性元件4相接触。