一种三通半管冲压模具及使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机制造领域的一种钣金冲压成形技术，具体是一种板制三通半管冲模结构及使用方法，尤其适用于形状复杂、结构不规则板制三通半管冲压成形。
【背景技术】
[0002]在飞机零件制造领域，板制三通半管成形缺陷主要为中部起皱、放边破裂。申请人的在先专利“一种三通半管零件的复合冲压模具”，申请号201420061972.7，公开了一种可反向压紧板料的冲压模具结构，虽然克服了板制三通半管中部起皱问题，但仍然存在以下缺陷:该冲压模具通过沿管口切向延长使其与机床工作台三处顶杆位置协调，模具安装时直接将模具放置到工作台，仅适用于形状相对规则且类似T形状三通半管冲压成形。由于机床顶杆位置为等间距矩形状规律分布，针对复杂形状三通半管冲压模具存在的问题是只能保证二个点与顶杆位置匹配，冲压时压紧块受力不平衡，所以在推广应用方面受到三通半管形状限制存在较大的局限性。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术难以解决形状复杂三通半管冲压模具安装时难以与机床顶杆位置相协调问题，本发明的目的在于提供一种适用于形状复杂、结构不规则三通半管冲压模具。该新型冲压模具工作原理是通过下模下方转接板将反向压力传递到下模内置芯模，可实现任意形状三通半管冲压模具均能在机床上完成冲压。
[0004]—种三通半管冲压模具结构，包含下模、芯模、上模、转接板，其特征在于:所述下模的本体是一个平板结构，在平板的中部有凸出的与三通半管匹配的外模体，外模体的内侧有与三通半管的外形匹配的部分外型面，外模体的内侧下方是一个三通状槽，在三通状槽底部的下模本体上分布有三个垂直的导向通孔，所述芯模镶嵌在外模体的内侧，芯模的本体是一个与上述三通状槽匹配的三通状压紧块，该压紧块的上表面与上模的外模体内侧的部分外型面衔接，构成与三通半管匹配的完整的外型凹面，该芯模本体的下表面垂直于压紧块的三通方向设有与上述导向通孔对应的三个承力柱;所述上模的本体也是一个平板结构，在上模的下表面设有与三通半管匹配的外型凸面，该外型凸面可以嵌入上述的外型凹面内；所述转接板同样是一个平板结构，该转接板处于下模下方，转接板的下表面与机床顶杆接触，芯模的承力柱压接在转接板的上表面，机床顶杆通过转接板及承力柱将作用力传递到芯模压紧块，使板料处于持续压紧状态完成成形。
[0005]上述板制三通半管冲压模具的使用方法，先将所述转接板放置于机床顶杆上方，再将下模通过垫块支撑在转接板的上方;将芯模的承力柱穿过下模的导向通孔压接在转接板的上表面后，将待成形的板材置于上模与下模之间，机床顶杆通过转接板及承力柱将反向压力传递到芯模，使板材被芯模与上模外型凸面共同作用处于持续压紧状态，然后使上模与芯模同步向下运动逐渐合模完成三通半管的冲压成形。
[0006]本发明有益效果是:
[0007]1.本发明通过转接板将反向压力作用于内置芯模，实现任意形状的三通模具均可安装到机床冲压，不受三通形状限制，适用范围广。
[0008]2.本发明所采用中部反向压紧技术，冲压过程产生摩擦力可以缓解毛料压偏问题，有利于减少成形所需毛料，同时中部起皱区多余材料被排除并补充到变薄区，极大缓解了变薄区开裂。
[0009]3.本发明所采用内置芯模的承力柱既作为传力作用，同时也作为芯模与下模的导向作用，不需另设置导向即可实现冲压过程顺利合模，防止模具部件间过定位造成磨损。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本申请进一步说明
[0011]图1是本发明冲压模具装配
[0012]图2是本发明下模结构示意
[0013]图3是本发明芯模结构示意
[0014]图4是本发明芯模与转接板关系示意
[0015]图5是本发明上模结构示意
[0016]图6是本发明成形原理示意
[0017]图中编号说明:1.下模，2.芯模，3.上模，4.转接板，5.外模体，6.外型面，7.三通状槽，8.几何中心，9.导向通孔，10.承力柱，11.压紧块，12.顶杆，13.外型凸面，14.板材，15.垫块。
【具体实施方式】
[0018]参照图1、图2、图3、图4、图5、图6，具体步骤实施如下:
[0019]首先三通半管冲压模具结构说明，一种三通半管冲压模具结构，包含下模1、芯模
2、上模3、转接板4。图中，所述下模I的本体是一个平板结构，在平板的中部有凸出的与三通半管匹配的外模体5，外模体5的内侧有与三通半管的外形匹配的部分外型面6，外模体的内侧下方是一个三通状槽7，在三通状槽7底部的下模本体上分布有三个垂直的导向通孔9，导向通孔9处于各半管中心且与三通半管几何中心8距离相等。所述芯模2镶嵌在外模体5的内侦U，芯模2的本体是一个与上述三通状槽7匹配的三通状压紧块11，该压紧块11的上表面与上模的外模体内侧的部分外型面6衔接，构成与三通半管匹配的完整的外型凹面，该芯模本体的下表面垂直于压紧块的三通方向设有与上述导向通孔9对应的三个承力柱10。所述上模3的本体也是一个平板结构，在上模的下表面设有与三通半管匹配的外型凸面13，该外型凸面可以嵌入上述的外型凹面内。所述转接板4同样是一个平板结构，该转接板处于下模I下方，转接板4的下表面与机床顶杆12接触，芯模2的承力柱1压接在转接板4的上表面。
[0020]其次三通半管冲压模具的使用方法及工作原理
[0021]图1、图4中根据芯模承力柱10确定机床顶杆12分布位置，为了确保芯模受力平衡，顶杆12所形成多边形完全包含芯模三个承力柱10所形成的三角形。图1、图6中先将所述转接板4放置于机床顶杆12上方，再将下模I通过垫块15支撑在转接板4的上方。图1、图2、图3中将芯模的承力柱10穿过下模的导向通孔9压接在转接板4的上表面后，再分别紧固上下模安装模具。图1、图6中先将待成形的板材14置于上模3与下模I之间，机床顶杆12通过转接板4及承力柱10将反向压力传递到压紧块11，使板材14被压紧块11与上模外型凸面13共同作用处于持续压紧状态，然后使上模3与压紧块11同步向下运动逐渐合模完成三通半管的冲压成形。
【主权项】
1.一种三通半管冲压模具结构，包含下模、芯模、上模、转接板，其特征在于:所述下模的本体是一个平板结构，在平板的中部有凸出的与三通半管匹配的外模体，外模体的内侧有与三通半管的外形匹配的部分外型面，外模体的内侧下方是一个三通状槽，在三通状槽底部的下模本体上分布有三个垂直的导向通孔，所述芯模镶嵌在外模体的内侧，芯模的本体是一个与上述三通状槽匹配的三通状压紧块，该压紧块的上表面与上模的外模体内侧的部分外型面衔接，构成与三通半管匹配的完整的外型凹面，该芯模本体的下表面垂直于压紧块的三通方向设有与上述导向通孔对应的三个承力柱;所述上模的本体也是一个平板结构，在上模的下表面设有与三通半管匹配的外型凸面，该外型凸面可以嵌入上述的外型凹面内；所述转接板同样是一个平板结构，该转接板处于下模下方，转接板的下表面与机床顶杆接触，芯模的承力柱压接在转接板的上表面。2.如权利要求书I所述的三通半管冲压模具结构，其特征在于下模板上的三个垂直的通孔，每个通孔均处于各半管中心且与三通半管几何中心距离相等。3.如权利要求书I所述的三通半管冲压模具的使用方法，其特征在于:I)先将所述转接板放置于机床顶杆上方，再将下模通过垫块支撑在转接板的上方，2)将芯模的承力柱穿过上模的导向通孔压接在转接板的上表面，3)将待成形的板材置于上模与下模之间，4)先使芯模的上表面与上模的外型凸面将待成形的板材夹紧，然后使上模与下模逐渐合模完成三通半管的冲压成形。4.如权利要求书3所述的三通半管冲压模具的使用方法，其特征在于转接板下表面可以分布多个机床顶杆，各顶杆所形成多边形完全包含芯模三个承力柱所形成的三角形。
【专利摘要】一种三通半管冲压模具及使用方法，冲压模具包含下模、芯模、上模、转接板，下模基座的中部有凸出的外模体，外模体的内侧下方是一个三通状槽，芯模镶嵌在外模体的内侧，芯模的上表面与下模的外模体内侧的部分外型凹面衔接，构成与三通半管外表面匹配的完整的外型凹面，上模的下表面设有与三通半管内表面匹配的外型凸面，转接板处于下模下方。机床顶杆通过转接板及承力柱将反向压力传递到芯模，使板材被芯模与上模外型凸面共同作用处于持续压紧状态，然后使上模与芯模同步向下运动逐渐合模完成三通半管的冲压成形。
【IPC分类】B21D37/10, B21D37/12
【公开号】CN105710216
【申请号】CN201610203709
【发明人】倪兴屹, 邱超斌, 孙奇, 王倩, 李世峰
【申请人】中航飞机股份有限公司西安飞机分公司