[实用新型]一种大曲率高翻边钣金零件的橡皮成形模具

说明书

技术领域

本申请涉及飞机制造领域的钣金零件成形技术，具体是一种用于大曲率、高翻边钣金零件的橡皮成形模具。

背景技术

近些年，国内航空领域钣金成形机械化程度越来越高，液压橡皮囊成形工艺作为一种先进的柔性板料成形技术，以它操作便捷、工装成本低、表面质量高等诸多优势越来越受青睐，特别适合多品种小批量的产品生产。

本申请涉及的钣金零件是飞机制造中常见的钣金零件，此类型零件在大飞机固定前缘部位普遍存在，沿翼展方向分布、结构类似“鱼头状”，该类零件的弯边是一种带凸型弧度的压缩弯边。该类零件在成形过程中弯边区毛料会因收缩变形过大而起皱。通常凸形弧度越大、翻边越高，成形中弯边区毛料收缩变形越剧烈、越容易出现褶皱、甚至死皱。在航空企业，通常将凸型曲率半径小于200mm、翻边高度大于25mm的钣弯零件界定为“大曲率、高翻边”类零件。对于这些特殊的大曲率、高翻边”类零件，现加工方法多以工人手工成形为主，而手工成形钣金零件不得不依赖于榔头的频繁敲击来实现，零件表面锤痕明显、工人劳动强度大、成形精度低、材料出现冷作硬化趋势，内部残余应力对飞机安全可靠性造成一定威胁。目前控制凸弯边起皱的方法很多，应用比较广泛的是侧压块方法，此方法考虑的因素较多：侧压块的角度、侧压块与模具主体间距、侧压块模具转角半径、零件 凸曲线弧度、翻边高度、初始坯料大小、材料厚度、成形压力、橡皮特性等都会影响最终成形结果，每一项零件的研究成果不具备代表性，且在生产实践中，侧压块模具结构不适于外形曲率较大的钣金零件，同时侧压块防皱方法存在一定弊病，初始毛坯必须留有足够的工艺余量，才能使材料被压靠在侧压块上而逐次变形，姑且不考虑材料浪费，成形后余量的切割工作避免不了，切割后弯边变形还需大量手工修整。为此针对外形曲率要求严格、成形中容易出现褶皱的大曲率、高弯边状钣金零件来说，急需一种机械化精确加工方法实现零件高效无皱成形。

发明内容

为了提高飞机“鱼头状”钣金零件的成形质量，减少手工收边量，解决侧压块消皱方法无法利用展开毛坯成形的缺陷，以及对成形大曲率翻边件的结构限制，本申请的目的在于提供一种大曲率、高翻边钣金零件的橡皮成形模具。

一种大曲率、高翻边钣金零件的橡皮成形模具，该模具含有容框、成型模、压板、支撑板和橡皮垫块，所述的容框是一个长方体框架，所述的成型模是一个与钣金零件匹配的模块，成型模外侧的工作面与钣金零件翻边面的内侧匹配，成型模内侧的非工作面连接在容框的一侧内壁上，成型模外侧的工作面与容框内壁之间围成一个成型腔，所述的压板和支撑板是一个刚性材料制作的板材，其轮廓小于成型腔的轮廓，压板和支撑板内侧分别与成型模外侧的工作面匹配；

使用时，将容框放置于液压机工作台上，将成型模固定在容框的一侧内壁上，在成型腔内放置多个等高的橡皮垫块，将支撑板放置在橡皮垫块上表面，使支撑板的表面高度与成型模的高度一致；将成形 零件用的展开钣金毛料置于成型模和支撑板的上表面，在展开毛料的翻边区域放置压板，使压板和支撑板重叠并夹住展开毛料的翻边区域；利用液压成型设备下压压板，容框内的橡皮垫块被挤压流动变形，压板和支撑板随之下移，夹持在压板和支撑板之间的毛料受到刚性拉深，使展开钣金毛料翻边区域贴合在成型模工作型面成形即可。

本申请的有益效果在于：1)成形模具采用带有压板、支撑板的橡皮容框组合结构，使板料翻边部分在橡皮液压过程中始终受到夹持，材料在厚度方向上不能自由起伏，解决了凸弯边零件起皱、成形困难问题。2)该成形模具的安装与操作方法简捷方便，容易推广实现。3)该成形方法减少了榔头的敲击及收边工作量，提高了零件成形准确度，最终得到光滑流线的产品。4)该容框组合模具结构通用性强，可调换不同成型模、成形不同弧度的凸曲线弯边零件，产品质量稳定、对操作者水平依赖低。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。

附图说明

图1是凸曲线、高翻边钣金零件示意；

图2是成型模和容框示意；

图3是成型模具各部件的装配顺序示意；

图4是成型模具各部件剖面示意；

图5是凸曲线、高翻边钣金零件成形前示意；

图6是凸曲线、高翻边钣金零件成形后示意；

图中编号说明：1零件、2翻边面、3容框、4成型模、5工作面、6成型腔、7橡皮垫块、8橡皮垫层、9支撑板、10压板。

具体实施方式