置中夾緊預(yù)型件的大直徑端部并在夾持裝置中夾持預(yù)型件的第二小直徑端部；以及將沖頭在軸向方向上插入預(yù)型件的大直徑開口端部中，直到?jīng)_頭的外部表面接合預(yù)型件的內(nèi)部表面，引起夾持裝置和沖頭之間的相對同軸運動，從而在沖頭的前緣上形成預(yù)型件的位于沖頭和夾持裝置之間的壁部分。
[0071]有利地，所描述的方法論將不僅允許當(dāng)前機艙唇口蒙皮設(shè)計的改進制造，而且還適應(yīng)了需要更長后緣的一體式擴展后緣唇口蒙皮的制造，這在航天和航空工業(yè)中是特別感興趣的領(lǐng)域。
[0072]優(yōu)選地，在沖頭和夾持裝置之間形成壁部分之前，使沖頭的成型端部移動靠近夾持裝置。
[0073]有利地，沖頭的成型端部的在先移動防止了在沖頭的前緣上所形成的壁部分的皺曲或屈曲。
[0074]理想地，該方法包括定位預(yù)型件的大直徑端部(下文稱為后向端部)，其中預(yù)型件的后向端部的內(nèi)部表面抵罪后向夾緊組件構(gòu)件的夾持面。
[0075]優(yōu)選地，該方法包括定位預(yù)型件的具有小直徑的端部(下文稱為前向端部)，其中預(yù)型件的前向端部的內(nèi)部表面抵靠預(yù)型件保持件的外部表面。
[0076]理想地，該方法包括將預(yù)型件保持件移動進入預(yù)型件內(nèi)的位置。
[0077]理想地，該方法包括通過線性致動力使前向夾緊組件構(gòu)件和后向夾緊組件構(gòu)件中的一個或兩個沿著中心線朝向彼此軸向移動，以便在前向夾緊組件構(gòu)件和后向夾緊組件構(gòu)件之間夾緊預(yù)型件。
[0078]理想地，該方法包括通過線性致動力使預(yù)型件保持件和沖模中的一個或兩個沿著中心線朝向彼此軸向移動，以便在預(yù)型件保持件和沖模之間夾緊預(yù)型件。
[0079]優(yōu)選地，該方法包括在后向夾緊組件構(gòu)件和前向夾緊組件構(gòu)件之間施加軸向力。
[0080]理想地，該方法包括在后向夾緊組件構(gòu)件和前向夾緊組件構(gòu)件之間施加設(shè)定的軸向力以維持工藝中的強力夾緊動作。
[0081]理想地，該方法包括在預(yù)型件保持件和沖模之間施加可變的軸向力。有利地，該軸向力可在整個成型工藝中受控地變化。
[0082]優(yōu)選地，該方法包括成型工藝中的拉延階段，該拉延階段通過維持后向夾緊組件構(gòu)件和前向夾緊組件構(gòu)件之間的軸向力恒定并根據(jù)需要調(diào)整預(yù)型件保持件和沖模之間的軸向力同時使沖頭和/或沖模保持件沿中心線軸向地移位而進行。
[0083]理想地，通過調(diào)整后向夾緊組件構(gòu)件的夾緊力可進一步優(yōu)化該方法的拉延階段。
[0084]優(yōu)選地，通過改變預(yù)型件和/或沖模和/或預(yù)型件保持件的錐度角可進一步優(yōu)化該方法的拉延階段。
[0085]理想地，該方法包括成型工藝的二次拉延階段，該二次拉延階段通過維持后向夾緊組件構(gòu)件和前向夾緊組件構(gòu)件之間的軸向力恒定并根據(jù)需要調(diào)整預(yù)型件保持件和沖模之間的軸向力以及通過另一軸向力在該工藝的二次拉延階段期間移動預(yù)型件保持件和沖模而進行。
[0086]有利地，朝向夾緊裝置并圍繞沖頭的整個外周推動預(yù)型件的被夾持在預(yù)型件保持件和沖模之間并圍繞預(yù)型件的整個外周擴展的一部分。
[0087]優(yōu)選地，該方法包括成型工藝的拉伸階段，該拉伸階段包括:維持后向夾緊組件構(gòu)件和前向夾緊組件構(gòu)件之間的軸向力恒定以及按照要求調(diào)整預(yù)型件保持件和沖模之間的軸向力以夾緊預(yù)型件;通過另一軸向力使沖頭移位，同時在此工藝期間通過與使沖頭移位的軸向力相反的軸向力使預(yù)型件保持件和沖模移位，從而拉伸已成型的預(yù)型件以使回彈降至最小。
[0088]理想地，該方法包括對沖模拉延面施加反向夾持力以完全夾緊成型的預(yù)型件的材料，便于拉伸工藝。
[0089]理想地，通過移動預(yù)型件保持件和沖模以及后向夾緊組件構(gòu)件和前向夾緊組件構(gòu)件，同時保持沖頭固定，或這些中的任何組合，來實現(xiàn)拉伸。
[0090]理想地，該方法包括:通過軸向卸載和軸向移動前向夾緊組件構(gòu)件和沖模，將成型的環(huán)形部件從成型設(shè)備移除;撤出沖頭和預(yù)型件保持件；以及將成型的環(huán)形部件從后向夾緊組件構(gòu)件移除。切除預(yù)型件的在成型期間夾緊在預(yù)型件保持件和沖模之間的部分。類似地，切除預(yù)型件的在成型期間保持在前向夾緊組件構(gòu)件和后向夾緊組件構(gòu)件之間的部分。
[0091]理想地，預(yù)型件的焊接之后，進行退火工藝。
[0092]理想地，該方法是冷成型方法。
[0093]可替換地，該方法包括預(yù)型件的加熱。
[0094]理想地，該方法包括對用于形成環(huán)形部件的設(shè)備的至少一部分加熱。
[0095]優(yōu)選地，該方法包括:在成型工藝之前和/或期間，將用于形成環(huán)形部件的設(shè)備以及預(yù)型件置于加熱的環(huán)境中。
[0096]有利地，如果預(yù)型件的材料需要熱量來促進預(yù)型件的令人滿意的成型，那么加熱是有益的。
[0097]現(xiàn)將參照附圖對本發(fā)明進行說明，附圖僅以示例方式示出了用于形成環(huán)形部件(諸如用于機艙的唇口蒙皮)的設(shè)備和方法的一個實施方式。在附圖中:
[0098]圖1是用于形成環(huán)形部件的設(shè)備的剖面立體圖；
[0099]圖2是用于形成環(huán)形部件的設(shè)備在成型工藝的第一階段中的第二剖面立體圖；
[0100]圖3是用于形成環(huán)形部件的設(shè)備在成型工藝的第二階段中的第三剖面立體圖；
[0101]圖4是用于形成環(huán)形部件的設(shè)備在成型工藝的第三階段中的第四剖面立體圖；
[0102]圖5是用于形成環(huán)形部件的設(shè)備在成型工藝的第四階段中的第五剖面立體圖；
[0103]圖6是用于形成環(huán)形部件的設(shè)備在成型工藝的第五階段中的第六剖面立體圖；
[0104]圖7是在成型工藝的第一階段的截頭圓錐形預(yù)型件的剖視圖；
[0105]圖8是在成型工藝的第二階段的截頭圓錐形預(yù)型件的剖視圖；
[0106]圖9是在成型工藝的第三階段的部分成型預(yù)型件的剖視圖；
[0107]圖10是在成型工藝的第四階段的成型預(yù)型件的剖視圖；
[0108]圖11是由金屬片材制成的截頭圓錐形預(yù)型件的立體圖；
[0109]圖12是不具有接頭的一體式預(yù)型件的立體圖；以及
[0110]圖13是用于實現(xiàn)形成環(huán)形部件的設(shè)備的移動的致動系統(tǒng)的示意圖。
[0111]參考附圖并首先參考圖1，示出了一種用于形成針對機艙前緣的一體式唇口蒙皮的設(shè)備，該設(shè)備通常由附圖標(biāo)記31表示。設(shè)備31的操作基于中心線/托架I，該中心線/托架形成針對所有設(shè)備部件定位和運動的基線。設(shè)備31具有沖頭2，該沖頭具有外表面32，該外表面成形為提供完工的成型唇口蒙皮的內(nèi)部表面的形狀，特別參見圖10。優(yōu)化外表面32以消除或減少回彈，且該外部表面具有高表面光潔度，以減少成型期間的摩擦。通過拋光外表面32實現(xiàn)高表面光潔度，且在成型工藝期間通過應(yīng)用潤滑劑進一步減少摩擦。最后的拉伸工藝將回彈降至最小，但是可以對模具表面32作出一些外形重塑以彌補形狀變化。沖頭2固定于與中心線I對準(zhǔn)的線性致動系統(tǒng)50(參見圖13)，諸如液壓或機電系統(tǒng)，該線性致動系統(tǒng)引起沖頭沿中心線的軸向運動。線性致動系統(tǒng)50包括與沖頭2、夾緊組件構(gòu)件3、5、預(yù)型件保持件6和圓錐形沖模7中的每個都連接的多個致動構(gòu)件51。一個或多個致動構(gòu)件51的操作允許設(shè)備31的任何兩個或更多個部件之間的相對線性運動，并還允許設(shè)備31的任何兩個或更多個部件的同步運動。
[0112]夾緊組件3、5包括兩個環(huán)形夾緊構(gòu)件形式的分別為兩個可分離的后向和前向夾緊組件構(gòu)件3、5，且夾緊組件3、5用于夾持截頭圓錐形預(yù)型件4，其中后向夾緊組件構(gòu)件3和前向夾緊組件構(gòu)件5 二者的運動與中心線I軸向?qū)?zhǔn)。從具有單縫焊接的單個片材33或具有多個焊接接頭8的若干片材制成截頭圓錐形預(yù)型件4，參見圖11。通常使用摩擦攪拌焊接工藝實現(xiàn)接頭8，但是也可使用線性摩擦和其他高成形性高質(zhì)量焊接工藝來形成截頭圓錐形預(yù)型件4。截頭圓錐形預(yù)型件4的焊接之后，進行退火工藝。在如圖12中所示的可替代的實施方式中，截頭圓錐形預(yù)型件4是通過擠壓、旋壓、澆鑄、或形成不具有接頭/焊縫的均勻一體式的預(yù)型件4的其他方式制成的一體式預(yù)型件。
[0113]圓錐形預(yù)型件保持件6設(shè)計成通過與圓錐形沖模7配合來控制截頭圓錐形預(yù)型件4的流動，且還提供相對于沖頭2的與中心線I對準(zhǔn)的軸向運動的拉延/ 二次拉延動作。設(shè)備31具有與致動系統(tǒng)一體形成的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)用于控制設(shè)備31或其部件與截頭圓錐形預(yù)型件4之間的壓力。
[0114]沖頭2的外部表面80設(shè)計成與環(huán)形部件53的表面幾何構(gòu)型匹配，外部表面80和內(nèi)部表面9 二者設(shè)計成與唇口蒙皮53的頂L(內(nèi)模線)匹配，如果需要，允許回彈補償。
[0115]后向夾緊組件構(gòu)件3具有夾持面11，且夾持面11的表面通常是圓錐形的，但可根據(jù)沖頭2中非對稱的嚴(yán)重程度而變化。
[0116]夾持面11的表面設(shè)計成與截頭圓錐形預(yù)型件4的內(nèi)部表面和前向夾緊組件構(gòu)件5的夾持面14匹配。夾持面11的幾何構(gòu)型設(shè)計成提供夾持，同時使截頭圓錐形預(yù)型件4在成型工藝期間斷裂的任何可能性降至最小。后向夾緊組件構(gòu)件3具有夾持面圓角半徑12，且該圓角半徑12形成與前向夾緊組件構(gòu)件5配合形成卡環(huán)組件的一部分。針對所使用的材料對圓角半徑進行優(yōu)化以提供夾持，同時將滑移和部件故障可能性降至最小。前向夾緊組件構(gòu)件5具有夾持面圓角半徑13，且該圓角半徑13的半徑設(shè)計成提供一些小的材料流動，同時使故障可能性降至最小并確保截頭圓錐形預(yù)型件4與沖頭2的外部表面80的一致性。
[0117]前向夾緊組件構(gòu)件5具有