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    重庆时时彩红包计划: 一种用于小高度凸边零件的成形装置及方法.pdf

    关 键 词:
    一种 用于 高度 凸边 零件 成形 装置 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610397565.7

    申请日:

    2016.06.07

    公开号:

    CN106001311A

    公开日:

    2016.10.12

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B21D 53/92申请日:20160607|||公开
    IPC分类号: B21D53/92; B21D37/08; B21D35/00 主分类号: B21D53/92
    申请人: 沈阳飞机工业(集团)有限公司
    发明人: 刘娜; 杜建宇; 齐红德
    地址: 110034 辽宁省沈阳市皇姑区陵北街1号
    优先权:
    专利代理机构: 沈阳杰克知识产权代理有限公司 21207 代理人: 胡洋
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610397565.7

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.11.28|||2016.11.09|||2016.10.12

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开一种用于小高度凸边零件的成形装置及方法,包括第一型胎、第二型胎和芯子;第一型胎的外形与零件成形后的主体外形相匹配;第一型胎的一侧面为弧形型面Ⅰ,弧形型面Ⅰ的曲率与零件上弧形弯边的曲率相匹配;第二型胎具有第二型胎胎盖和第二型胎胎体,第二型胎胎盖的外形与零件主体的形状相匹配,第二型胎胎盖的一侧面为弧形型面II,弧形型面II的曲率与零件上弧形弯边的曲率相匹配;第二型胎胎盖上设有数个通孔Ⅰ,通孔Ⅰ与零件的凸边孔相匹配;第二型胎胎体上设有数个与通孔Ⅰ相对应的通孔II;芯子的外径与零件凸边孔的孔径相匹配。该装置具有结构紧凑、简单新颖等优点,可满足飞机钣金件生产中的极端特殊要求,其方法简单易行便于操作。

    权利要求书

    1.一种用于小高度凸边零件的成形装置,所述零件具有主体,主体的边缘具有数条弧
    形弯边,数条直弯边,主体上具有数个凸边孔,其特征在于,包括第一型胎、第二型胎和芯
    子;
    所述第一型胎的外形与零件成形后的主体外形相匹配,即第一型胎的横截面与零件主体
    相匹配;所述第一型胎的一侧面为弧形型面I,所述弧形型面I的曲率与零件上弧形弯边的
    曲率相匹配;所述第一型胎分为上下两部分,分别第一型胎胎盖和第一型胎胎体;成形时,
    零件主体位于第一型胎胎盖和第一型胎胎体之间;
    所述第二型胎具有第二型胎胎盖和第二型胎胎体,所述第二型胎胎盖的外形与零件主体
    的形状相匹配,第二型胎胎盖的一侧面为弧形型面II,所述弧形型面II的曲率与零件上弧形
    弯边的曲率相匹配;第二型胎胎盖上设有数个通孔I,所述通孔I与零件的凸边孔相匹配;
    所述第二型胎胎体上设有数个与通孔I相对应的通孔II;成形时,零件主体位于第二型胎胎
    盖和第二型胎胎体之间;
    所述芯子的外径与零件凸边孔的孔径相匹配,成形时,所述芯子通过与通孔I和通孔II
    的配合,加工零件上的凸边孔。
    2.如权利要求1所述的一种用于小高度凸边零件的成形装置,其特征在于,所述第一
    型胎的一侧面具有数个弧形型面I,数个弧形型面I分别与零件上的数条弧形弯边相匹配。
    3.如权利要求1所述的一种用于小高度凸边零件的成形装置,其特征在于,第二型胎
    胎盖的一侧面具有数个弧形型面II,数个弧形型面II分别与零件上的数条弧形弯边相匹配。
    4.如权利要求1所述的一种用于小高度凸边零件的成形装置,其特征在于,所述芯子
    的外形与凸边孔形状相匹配,即芯子横截面的形状与凸边孔的孔型相匹配。
    5.一种用于小高度凸边零件的成形方法,其特征在于,采用如权利要求1-4所述的一
    种用于小高度凸边零件的成形装置,具体包括如下步骤:
    1)按照二维展开数据集铣切零件的展开外形;
    2)利用第一型胎成形零件上的两个弧形弯边,具将零件置于第一型胎胎盖和第一型胎
    胎体之间,利用第一型胎上的弧形型面I和橡皮囊液压机配合成形零件上的两个弧形弯边;
    3)利用第二型胎完成零件上直弯边的成形,利用第二型胎和芯子完成零件上凸边孔的
    成形;首先将零件置于第二型胎胎盖和第二型胎胎体之间,零件上已成形的弧形弯边与第二
    型胎胎盖配合,利用第二型胎胎体和橡皮囊液压机配合成形零件上的直弯边;利用芯子配合
    第二型胎上通孔I和通孔II完成零件上凸边孔的成形。

    说明书

    一种用于小高度凸边零件的成形装置及方法

    技术领域

    本发明属于飞机零件成形加工领域,具体涉及一种用于小高度凸边零件的成形装置及方
    法。

    背景技术

    当前,在飞机零件的设计过程中,带有凸边的零件逐步增多,例如高度较短的凸边,形
    状复杂的凸边,不属于标准的凸边孔等,而且分布密集,已经成为当今飞机零件的趋势。如
    图1所示,该零件是隔板类零件,用于飞机框架类之间的连接,起到飞机不同部位之间的隔
    断作用,零件上具有短弯边式-凸边孔,弧形弯式-短凸边,直弯式-短凸边;若该零件其中某
    一个凸边或凸边孔出现问题,操作人员一般均采用手工修整的方法,但是对于结构复杂、零
    件精小的钣金件来说,工人的操作空间弥足珍贵,结构层次复杂的机构占用了大量的使用空
    间,再加上各种定位器和产品零件所挤占的空间,导致零件的手工修整空间未必规则,修整
    过程未必有序,手工修整具有更换费时费力的缺陷,因此设计一种带有凸边型芯的,能够成
    形整个复杂零件的装置就成为解决这类问题的一个好的突破口。

    发明内容

    本发明针对现有技术的不足,提供一种用于小高度凸边零件的成形装置及方法,通过利
    用第一型胎、第二型胎和芯子,配合液压成形机即可以实现在不规则的、特殊环境下的、非
    规定条件的成形,具有结构紧凑、简单新颖等优点,满足飞机钣金件生产中的极端特殊要
    求。

    本发明采用的技术方案为:

    一种用于小高度凸边零件的成形装置,所述零件具有主体,主体的边缘具有数条弧形弯
    边,数条直弯边,主体上具有数个凸边孔,包括第一型胎、第二型胎和芯子;

    所述第一型胎的外形与零件成形后的主体外形相匹配,即第一型胎的横截面与零件主体
    相匹配;所述第一型胎的一侧面为弧形型面Ⅰ,所述弧形型面Ⅰ的曲率与零件上弧形弯边的
    曲率相匹配;所述第一型胎分为上下两部分,分别第一型胎胎盖和第一型胎胎体;成形时,
    零件主体位于第一型胎胎盖和第一型胎胎体之间;

    所述第二型胎具有第二型胎胎盖和第二型胎胎体,所述第二型胎胎盖的外形与零件主体
    的形状相匹配,第二型胎胎盖的一侧面为弧形型面II,所述弧形型面II的曲率与零件上弧形
    弯边的曲率相匹配;第二型胎胎盖上设有数个通孔Ⅰ,所述通孔Ⅰ与零件的凸边孔相匹配;
    所述第二型胎胎体上设有数个与通孔Ⅰ相对应的通孔II;成形时,零件主体位于第二型胎胎
    盖和第二型胎胎体之间;

    所述芯子的外径与零件凸边孔的孔径相匹配,成形时,所述芯子通过与通孔Ⅰ和通孔II
    的配合,加工零件上的凸边孔。

    所述的一种用于小高度凸边零件的成形装置,所述第一型胎的一侧面具有数个弧形型面
    Ⅰ,数个弧形型面Ⅰ分别与零件上的数条弧形弯边相匹配。

    所述的一种用于小高度凸边零件的成形装置,第二型胎胎盖的一侧面具有数个弧形型面
    II,数个弧形型面II分别与零件上的数条弧形弯边相匹配。

    所述的一种用于小高度凸边零件的成形装置,所述芯子的外形与凸边孔形状相匹配,即
    芯子横截面的形状与凸边孔的孔型相匹配。

    一种用于小高度凸边零件的成形方法,采用上述的一种用于小高度凸边零件的成形装
    置,具体包括如下步骤:

    1)按照二维展开数据集铣切零件的展开外形;

    2)利用第一型胎成形零件上的两个弧形弯边,具将零件置于第一型胎胎盖和第一型胎
    胎体之间,利用第一型胎上的弧形型面Ⅰ和橡皮囊液压机配合成形零件上的两个弧形弯边;

    3)利用第二型胎完成零件上直弯边的成形,利用第二型胎和芯子完成零件上凸边孔的
    成形;首先将零件置于第二型胎胎盖和第二型胎胎体之间,零件上已成形的弧形弯边与第二
    型胎胎盖配合,利用第二型胎胎体和橡皮囊液压机配合成形零件上的直弯边;利用芯子配合
    第二型胎上通孔Ⅰ和通孔II完成零件上凸边孔的成形。

    本发明具有以下有益效果:

    本发明一种用于小高度凸边零件的成形装置是一种带有凸边型芯的,能够成形整个复杂
    零件的装置,方便具有较多凸边孔的小型钣金件的成形,具有结构紧凑、简单新颖的优点,
    可以实现在不规则的、特殊环境下的非规定条件的成形,满足飞机钣金件生产中的极端特殊
    要求。

    本发明对于零件上凸边孔的成形,利用与凸边孔相适应的芯子,以达到增加液压成形的
    压力,使得短小的凸边靠胎。第二型胎胎盖和第二型胎胎体实行分开式,并且以两个弧弯边
    的形状来设计上盖板的形状,方便零件的取出。用MARC模拟软件模拟橡皮囊成形的加速
    度和速度,减少工人的手工校形,提高产品表面质量。提高隔板零件的生产效率,提高自我
    加工能力,满足大批量、快节奏生产速率要求。

    附图说明

    图1为零件结构示意图。

    图2为第一型胎结构示意图。

    图3为第二型胎结构示意图。

    1-第一型胎,1.1-第一型胎胎体,1.2-第一型胎胎盖,1.3-弧形型面Ⅰ;2-第二型胎,2.1-
    第二型胎胎盖,2.2-第二型胎胎体,2.3-弧形型面II,2.4-通孔Ⅰ,2.5-通孔II;3-芯子;4-零
    件,4.1-主体,4.2-弧形弯边,4.3-直弯边,4.4-凸边孔。

    具体实施方式

    如图2-3所示一种用于小高度凸边零件4的成形装置,所述零件4具有主体4.1,主体
    4.1的边缘具有数条弧形弯边4.2,数条直弯边4.3,主体4.1上具有数个凸边孔4.4,包括
    第一型胎、第二型胎和芯子3;

    如图2所示第一型胎的外形与零件4成形后的主体4.1外形相匹配,即第一型胎的横截
    面与零件4主体4.1相匹配;所述第一型胎的一侧面为弧形型面Ⅰ1.3,所述弧形型面Ⅰ1.3
    的曲率与零件4上弧形弯边的曲率相匹配;所述第一型胎分为上下两部分,分别第一型胎胎
    盖1.2和第一型胎胎体1.1;成形时,零件4主体4.1位于第一型胎胎盖1.2和第一型胎胎
    体1.1之间;

    如图3所示第二型胎具有第二型胎胎盖2.1和第二型胎胎体2.2,所述第二型胎胎盖
    2.1的外形与零件4主体4.1的形状相匹配,第二型胎胎盖2.1的一侧面为弧形型面II
    2.3,所述弧形型面II2.3的曲率与零件4上弧形弯边的曲率相匹配;第二型胎胎盖2.1上
    设有数个通孔Ⅰ2.4,所述通孔Ⅰ2.4与零件4的凸边孔4.4相匹配;所述第二型胎胎体2.2
    上设有数个与通孔Ⅰ2.4相对应的通孔II2.5;成形时,零件4主体4.1位于第二型胎胎盖
    2.1和第二型胎胎体2.2之间;所述芯子3的外径与零件4凸边孔4.4的孔径相匹配,成形
    时,所述芯子3通过与通孔Ⅰ2.4和通孔II2.5的配合,加工零件4上的凸边孔4.4。所述
    芯子3的外形与凸边孔4.4形状相匹配,即芯子3横截面的形状与凸边孔4.4的孔型相匹
    配。

    第一型胎的一侧面具有数个弧形型面Ⅰ1.3,数个弧形型面Ⅰ1.3分别与零件4上的数
    条弧形弯边相匹配。第二型胎胎盖2.1的一侧面具有数个弧形型面II2.3,数个弧形型面II
    2.3分别与零件4上的数条弧形弯边相匹配。

    如图1所示此零件4是隔板类零件4,隔板类零件4在飞机的应用极为广泛,用于飞机
    各种框类零部件之间的连接,起到飞机不同部位之间的隔断作用,零件4通过导孔、定位孔
    与其他零件4进行铆接;该零件4上有两个弧形弯边,并且这两个弧形弯边都是二次弯边,
    不能闸压成形,零件4上还有四个短小的凸边孔4.4,仅仅液压成形很难使弯边靠胎,零件
    4上还有五个直弯边4.3,且五个直弯边4.3与两条弧形弯边异向,直弯边4.3与凸边孔
    4.4的凸边。且无论是弧形弯边、直弯边4.3还是凸边孔4.4的凸边,其相对于零件4主体
    4.1的凸出高度均小于7mm,一般为5mm-7mm。

    一种用于小高度凸边零件4的成形方法,采用上述一种用于小高度凸边零件4的成形装
    置,成形前,根据实际使用需求,考虑使用时工人的操作舒适度和与周围环境的躲避情况,
    预测零件4生产中可能遇到的问题,运用Marc仿真工具,加载各个约束参数对组件成形过
    程进行模拟仿真,检查表面与裂纹情况,根据输出的点云数据及曲线修正和完善约束参数,
    同时可模拟在不同生产条件下的安全距离变化,确定零件4合理的生产过程,模拟橡皮囊成
    形过程中的速度与加速度变化,确定采用适当的模拟环境准确设置橡皮囊成形过程中的工艺
    参数。

    成形过程具体包括如下步骤:

    1)首先按照二维展开数据集铣切零件4的展开外形,并检查展开料的表面质量,表面
    是否存在裂纹或者较大的凹坑,若表面质量不合格不能进行下一道的成形工序,以免后续出
    现裂纹。

    2)利用第一型胎成形零件4上的两个弧形弯边,具将零件4置于第一型胎胎盖1.2和
    第一型胎胎体1.1之间,利用第一型胎上的弧形型面Ⅰ1.3和橡皮囊液压机配合成形零件4
    上的两个弧形弯边;成形时由于这两个弧形弯边都具有二次弯边,橡皮囊成形可能会出现零
    件4弯边不靠胎的情况,因此需按照模拟的参数设置橡皮囊液压机的速度和加速度参数,尽
    量避免手工修整量,提高生产效率,改善零件4的表面质量。

    3)利用第二型胎完成零件4上5个直弯边4.3的成形,利用第二型胎和芯子3完成零
    件4上4个凸边孔4.4的成形;首先将零件4置于第二型胎胎盖2.1和第二型胎胎体2.2之
    间,零件4上已成形的两个弧形弯边与第二型胎胎盖2.1配合,利用第二型胎胎体2.2和橡
    皮囊液压机配合成形零件4上的5个直弯边4.3;利用芯子3配合第二型胎上通孔Ⅰ2.4和通
    孔II2.5完成零件4上4个凸边孔4.4的成形。

    利用芯子3可以使短弯边在液压机上一次成形到位,减少了零件4的手工修整量,提高
    了生产效率,芯子3用于短弯边凸边孔4.4的增压作用。按照凸边孔4.4的形状设计芯子3
    的形状,以便在液压成形的过程中增加压力,使得凸边孔4.4的凸边靠胎。

    成形时,按照模拟的参数设置橡皮囊液压机的速度和加速度参数,第二型胎胎盖2.1与
    第二型胎胎体2.2设置成分体式,第二型胎胎盖2.1的形状完全按照零件4上2个弧形弯边
    的形状进行设计,以便2次弯边不影响零件4的取出。

    本发明目前应用于多种型号飞机隔板零件4的装配中,现场反馈使用情况良好,很多型
    号的飞机类似零件4的生产都在应用这种带有凸边型芯的装置来成形分布密集、形状复杂的
    凸边孔4.4,在不同的情况下都可以成形或者校形,充分满足了现场的生产需求。

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