一種板制半管的柔性沖壓模具及沖壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及飛機(jī)制造領(lǐng)域的一種鈑金半管成形技術(shù)，具體是一種板制半管柔性沖壓模具及使用方法，尤其適用于薄板半管沖壓成形。
【背景技術(shù)】
[0002]目前板制薄板半管主要成形方法為曲壓、落壓、拉深，其成形主要缺陷為壓偏、破裂、起皺等問(wèn)題。傳統(tǒng)沖壓方法缺點(diǎn)有幾個(gè)方面，一是因多數(shù)半管形狀不規(guī)則，成形受力不均，容易產(chǎn)生壓偏現(xiàn)象;二是成形過(guò)程板料中部區(qū)域處于懸空自由變形狀態(tài)，無(wú)法抑制變形不均產(chǎn)生失穩(wěn)起皺問(wèn)題;三是為了克服毛料壓偏只能采取增大尺寸補(bǔ)償成形缺料問(wèn)題，導(dǎo)致放邊、收邊難度劇增；四是模具需要加工出與零件內(nèi)外表面相匹配的復(fù)雜凸出型面及凹陷型面，模具加工量大，配合精度要求高。以上原因?qū)е滦庐a(chǎn)品研制成功率較低，造成各種沖壓模具反復(fù)試模、修模，引起大量成本及時(shí)間浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種板制半管柔性沖壓模具及使用方法;該沖壓模具采用上模剛性凸型面與下模內(nèi)高壓柔性介質(zhì)持續(xù)作用于板料，抑制板料中部區(qū)域起皺，同時(shí)產(chǎn)生足夠摩擦力緩解壓偏問(wèn)題，可減少成形所需毛料降低半管成形難度。
[0004]—種板制半管柔性沖壓方法，含有剛性上模和柔性下模，其特征在于:I)所述的剛性上模的下方有與板制半管內(nèi)表面匹配的凸型面，所述柔性下模的基體是一個(gè)方形的剛性容筐和剛性蓋板，在剛性容框的左右兩側(cè)壁板內(nèi)側(cè)分別通過(guò)帶彈簧的螺桿螺母各連接一個(gè)活動(dòng)的剛性嵌板，兩個(gè)剛性嵌板的頂部通過(guò)彈性蒙皮連接，該剛性嵌板與剛性容框的另兩個(gè)側(cè)壁中部以及彈性蒙皮構(gòu)成一個(gè)封閉的柔性空腔，所述的剛性蓋板的中部設(shè)有與剛性上模凸型面輪廓匹配的外形孔，剛性蓋板通過(guò)緊固件蓋壓在剛性容框的頂部;2)下降上模使凸型面通過(guò)剛性蓋板的外形孔完全嵌入下模的柔性空腔內(nèi)，調(diào)節(jié)連接剛性嵌板的螺桿螺母，將彈簧壓緊到適當(dāng)位置;3)向下模的柔性空腔注入粘性介質(zhì)使其充滿(mǎn)柔性空腔;4)上升上模，再次調(diào)節(jié)螺桿螺母放松彈簧到適當(dāng)位置，彈簧推動(dòng)剛性嵌板向內(nèi)滑動(dòng)，使下模柔性空腔內(nèi)保持一定初始?jí)簭?qiáng);5)將待成形的板料置于上模與下模之間，下降上模使凸型面嵌入柔性空腔內(nèi)，彈簧的壓縮抗力促使粘性介質(zhì)產(chǎn)生柔性壓力持續(xù)作用板料完成板制半管沖壓成形。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:I)本申請(qǐng)沖壓成形僅需加工模具凸型面和下模的外形孔，模具制造工作量極大降低，不存在模具上模凸型面與下模凹型面制造配合精度問(wèn)題。2)本申請(qǐng)通過(guò)更換成形所需上模及與之匹配的蓋板外形孔，可滿(mǎn)足各種形狀半管沖壓成形，不受半管形狀限制，適用范圍廣。3)本申請(qǐng)通過(guò)高壓粘性介質(zhì)作用與板料表面，與傳統(tǒng)剛性沖壓模相比受力更加均勻，對(duì)板料表面損傷小，產(chǎn)品質(zhì)量高。4)本申請(qǐng)沖壓過(guò)程板料中部產(chǎn)生摩擦力可以緩解毛料壓偏問(wèn)題，有利于減少成形所需毛料，同時(shí)中部起皺區(qū)多余材料被排除并補(bǔ)充到變薄區(qū)，極大緩解了變薄區(qū)開(kāi)裂。
[0006]以下結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是板制半管柔性沖壓下模裝配示意
[0008]圖2是剛性容筐與剛性嵌板組裝示意
[0009]圖3是板制半管柔性沖壓方法原理示意
[0010]圖中編號(hào)說(shuō)明:I剛性容筐、2剛性蓋板、3彈簧、4螺桿螺母、5、剛性嵌板、6彈性蒙皮、7柔性空腔、8外形孔、9上模、10凸型面、11粘性介質(zhì)、12壓縮抗力、13柔性壓力、14注料通孔、15排料通孔、16板料。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參見(jiàn)附圖，實(shí)施例公開(kāi)的板制半管柔性沖壓模具，含有剛性上模和柔性下模，所述的剛性上模9的下方有與板制半管內(nèi)表面匹配的凸型面10，所述柔性下模的基體是一個(gè)方形的剛性容筐I和剛性蓋板2，在剛性容框I的左右兩側(cè)壁板內(nèi)側(cè)分別通過(guò)帶彈簧3的螺桿螺母4各連接一個(gè)活動(dòng)的剛性嵌板5，兩個(gè)剛性嵌板5的頂部通過(guò)彈性蒙皮6連接，該剛性嵌板5與剛性容框I的另兩個(gè)側(cè)壁中部以及彈性蒙皮6構(gòu)成一個(gè)封閉的柔性空腔7，所述的剛性蓋板2的中部設(shè)有與剛性上模凸型面10輪廓匹配的外形孔8，剛性蓋板2通過(guò)緊固件蓋壓在剛性容框I的頂部。在剛性容筐I的前后兩側(cè)側(cè)壁中部靠近底部與頂部分別設(shè)有一個(gè)連通柔性空腔7的注料通孔14和一個(gè)排料通孔15。
[0012]使用上述沖壓模具對(duì)板制半管的柔性成形方法，其操作步驟如下:
[0013]I)下降上模使凸型面10通過(guò)剛性蓋板2的外形孔8完全嵌入下模的柔性空腔7內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿螺母4將彈簧3壓緊到適當(dāng)位置。2)同時(shí)打開(kāi)注料通孔14及排料通孔15，向下模的柔性空腔7注入粘性介質(zhì)11使其充滿(mǎn)柔性空腔7。3)同時(shí)關(guān)閉注料通孔14及排料通孔15，上升上模，調(diào)節(jié)螺桿螺母4放松彈簧3到適當(dāng)位置，彈簧3推動(dòng)剛性嵌板5向內(nèi)滑動(dòng)，使下模柔性空腔7內(nèi)保持一定初始?jí)簭?qiáng)。4)將待成形的板料16置于上模與下模之間，下降上模使凸型面9嵌入柔性空腔7內(nèi)，彈簧3的壓縮抗力12促使粘性介質(zhì)11產(chǎn)生柔性壓力13持續(xù)作用板料完成板制半管沖壓成形。
[0014]需要補(bǔ)充說(shuō)明三個(gè)方面，一是本申請(qǐng)附圖及說(shuō)明書(shū)以板制三通半管舉例說(shuō)明，該申請(qǐng)通過(guò)更換剛性蓋板2與之匹配上模凸型面10可適合于板制半彎管、半扁管等柔性沖壓成形，因此其它零件采取類(lèi)似施加反向柔性壓力的沖壓技術(shù)應(yīng)屬于本說(shuō)明書(shū)保護(hù)范圍。二是剛性容筐I前后兩側(cè)側(cè)壁上的注料通孔14及排料通孔15分別靠近底部與頂部，目的是為了注入粘性介質(zhì)11排放柔性空腔7內(nèi)的氣體，使粘性介質(zhì)11順利注入柔性空腔7。三是剛性嵌板5的高度略小于剛性容筐I最大深度，目的是確保剛性嵌板5在剛性容筐I內(nèi)順利滑動(dòng)，避免剛性嵌板5與剛性蓋板2下表面摩擦。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板制半管柔性沖壓方法，含有剛性上模和柔性下模，其特征在于:I)所述的剛性上模的下方有與板制半管內(nèi)表面匹配的凸型面，所述柔性下模的基體是一個(gè)方形的剛性容筐和剛性蓋板，在剛性容框的左右兩側(cè)壁板內(nèi)側(cè)分別通過(guò)帶彈簧的螺桿螺母各連接一個(gè)活動(dòng)的剛性嵌板，兩個(gè)剛性嵌板的頂部通過(guò)彈性蒙皮連接，該剛性嵌板與剛性容框的另兩個(gè)側(cè)壁中部以及彈性蒙皮構(gòu)成一個(gè)封閉的柔性空腔，所述的剛性蓋板的中部設(shè)有與剛性上模凸型面輪廓匹配的外形孔，剛性蓋板通過(guò)緊固件蓋壓在剛性容框的頂部;2)下降上模使凸型面通過(guò)剛性蓋板的外形孔完全嵌入下模的柔性空腔內(nèi)，調(diào)節(jié)連接剛性嵌板的螺桿螺母，將彈簧壓緊到適當(dāng)位置;3)向下模的柔性空腔注入粘性介質(zhì)使其充滿(mǎn)柔性空腔;4)上升上模，再次調(diào)節(jié)螺桿螺母放松彈簧到適當(dāng)位置，彈簧推動(dòng)剛性嵌板向內(nèi)滑動(dòng)，使下模柔性空腔內(nèi)保持一定初始?jí)簭?qiáng);5)將待成形的板料置于上模與下模之間，下降上模使凸型面嵌入柔性空腔內(nèi)，彈簧的壓縮抗力促使粘性介質(zhì)產(chǎn)生柔性壓力持續(xù)作用板料完成板制半管沖壓成形。2.—種板制半管柔性沖壓模具，含有剛性上模和柔性下模，所述的剛性上模的下方有與板制半管內(nèi)表面匹配的凸型面，其特征在于:所述柔性下模的基體是一個(gè)方形的剛性容筐和剛性蓋板，在剛性容框的左右兩側(cè)壁板內(nèi)側(cè)分別通過(guò)帶彈簧的螺桿螺母各連接一個(gè)活動(dòng)的剛性嵌板，兩個(gè)剛性嵌板的頂部通過(guò)彈性蒙皮連接，該剛性嵌板與剛性容框的另兩個(gè)側(cè)壁中部以及彈性蒙皮構(gòu)成一個(gè)封閉的柔性空腔，所述的剛性蓋板的中部設(shè)有與剛性上模凸型面輪廓匹配的外形孔，剛性蓋板通過(guò)緊固件蓋壓在剛性容框的頂部。3.如權(quán)利要求2所述的板制半管柔性沖壓模具，其特征在于，在剛性容筐的前后兩側(cè)側(cè)壁中部靠近底部與頂部分別設(shè)有一個(gè)連通柔性空腔的注料通孔和一個(gè)排料通孔。
【專(zhuān)利摘要】一種板制半管柔性沖壓模具和沖壓方法，含有剛性上模和柔性下模，剛性上模的下方有與板制半管內(nèi)表面匹配的凸型面，柔性下模的基體是一個(gè)方形的剛性容筐和剛性蓋板，剛性蓋板的中部設(shè)有與剛性上模凸型面輪廓匹配的外形孔，剛性蓋板通過(guò)緊固件蓋壓在剛性容框的頂部；向下模的柔性空腔注入粘性介質(zhì)使其充滿(mǎn)柔性空腔；將待成形的板料置于上模與下模之間，下降上模使凸型面嵌入柔性空腔內(nèi)，彈簧的壓縮抗力促使粘性介質(zhì)產(chǎn)生柔性壓力持續(xù)作用板料完成板制半管沖壓成形。
【IPC分類(lèi)】B21D37/12, B21D37/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105710218
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610203908
【發(fā)明人】倪興屹, 彭永前, 李善良, 榮娜, 葉紅
【申請(qǐng)人】中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司