[发明专利]一种管状钣金零件的成形方法及成形模具

说明书

一种管状钣金零件的成形方法和成形模具，该零件上有径向的翻边孔，和纵向的焊缝，焊缝与翻边孔分别位于管状零件的两侧，已知零件的理论模型，成形模具上模为T形结构，下端为半圆形凸型面，在凸型面上设有翻边凸台和导向孔；下模的上部中心设有半圆形凹型面，凹型面的底部设有导向销，芯模是一个圆柱体，芯模上设有焊槽和与导向销匹配的通孔；通过上模、下模成形出零件的U形半成品；再上模与零件的半成品分离，将芯模置于零件半成品槽内，将零件半成品的U形槽壁沿芯模表面先向内拍打完成对缝，再沿焊槽实施焊接、切割工艺耳片即可。

技术领域

本申请涉及飞机制造技术，进一步是飞机钣金零件的制造，具体是一种管状钣金零件成形方法及成形模具，尤其适用于厚板、单焊缝、且含同向多通翻边孔的直管状钣金零件成形。

背景技术

在飞机零件制造领域，管道好比人体血管布满飞机各个角落，为了满足使用功能要求，经常在主管道上多处连接多个管径的支管。考虑到在飞机寿命期内长期承受高压环境的使用要求，对该类零件提出了苛刻的制造要求。一是要提高产品强度及使用安全性，需尽量减少焊缝的数量；二是要有利于施焊、改善焊透效果、便于焊后打磨，需尽量避免在管道与管道相贯区死角焊接；三是要保证管道在空间同时与其他多个管道对合焊接配合精度要求。因此单焊缝、且含多通翻边孔的整体结构直管状零件越来越受到用户的青睐。然而因其结构的特殊性，导致单缝多通直管实施工艺性较差。现有技术是在平板状态先成形翻边孔；然后将含有翻边孔的半成品通过三轴辊弯机产生连续弯曲成形，最后完全依靠人工修复变形；传统方法仅适用低翻边、薄板类零件成形。传统方法的主要缺点如下：一是翻边孔成形后板料刚性较大，且翻边孔与辊轴干涉成形难度大；二是成形后翻边孔变形大且管径不规则，生产效率低，对操作者技能要求高；三是产品质量不稳定，难以满足在空间同时与其他多个管道对合焊接配合精度要求。

发明内容

为了解决现有技术制造含翻边孔直管状钣金零件成形方面的缺陷，本申请的目的在于提供一种适用于厚板、单焊缝、且含同向多通翻边孔的直管状钣金零件成形方法及成形模具。

一种管状钣金零件的成形方法，该零件上有径向的翻边孔，和纵向的焊缝，焊缝与翻边孔分别位于管状零件的两侧，已知零件的理论模型，其特征在于：1)有一个成形模具，包含上模、下模和芯模，所述上模为T形结构，上模的下端为半圆形凸型面，该凸型面的弧度与钣金零件的内径匹配，在凸型面上设有更凸出的与零件翻边孔内表面匹配的翻边凸台，在凸型面的两端还设有导向孔；所述下模为倒T形结构，下模的上部中心设有半圆形凹型面，该凹型面与零件的外径匹配，凹型面的底部设有与零件翻边孔外表面匹配的凹槽，在凹型面的底部两端设有与导向孔匹配的导向销，所述芯模是一个与零件内径匹配的圆柱体，沿芯模纵向上表面设有与零件焊缝位置对应的焊槽，芯模的两端设有与导向销匹配的通孔；2)根据零件的理论模型制作展开板料，展开板料上展开孔小于零件翻边孔，展开板料的两端分别设有一个工艺耳片，工艺耳片有与导向销匹配的定位孔；3)将上模、下模分别固定到冲压机床上，展开毛料以定位孔与下模导向销定位置于下模表面上，下降上模先使板料产生沿凹型面变形为U形，下模的翻边凸台同步挤压展开孔边缘材料成形翻边孔，形成U形的零件半成品；4)将上模与零件的半成品分离，将芯模置于零件半成品U形槽内，芯模的通孔与下模的导向销固定，将零件半成品的U形槽壁沿芯模表面先向内拍打完成对缝，再沿焊槽实施焊接、切割工艺耳片即可。

实现上述成形方法的成形模具，其特征在于，所述的成形模具包含上模、下模和芯模，所述上模为T形结构，上模的下端为半圆形凸型面，该凸型面的弧度与钣金零件的内径匹配，在凸型面上设有更凸出的与零件翻边孔内表面匹配的翻边凸台，在凸型面的两端还设有导向孔；所述下模为倒T形结构，下模的上部中心设有半圆形凹型面，该凹型面与零件的外径匹配，凹型面的底部设有与零件翻边孔外表面匹配的凹槽，在凹型面的底部两端设有与导向孔匹配的导向销，所述芯模是一个与零件内径匹配的圆柱体，沿芯模纵向上表面设有与零件焊缝位置对应的焊槽，芯模的两端设有与导向销匹配的通孔。