一种防褶皱的弯曲半管成形模具及成形方法与流程

本发明涉及飞机钣金零件的冲压成形技术，特别是一种防褶皱的弯曲半管成形模具及成形方法。

背景技术：

作为板料成形一大分支的冲压成形，对工业生产起着关键作用。在传统冲压成形中，通常采用压边装置来辅助成形，然而压边装置大多以被动限制板料流动为主。在成形形状复杂、变形量较大的工件时，由于板料各部分产生的流动量不同，极易产生起皱、死皱、壁厚过度减薄甚至拉裂等缺陷，严重制约冲压成形工艺的应用范围。

目前飞机零件生产制造中有大量半管类零件，采用传统工艺流程：曲压模冲压成形后，工人按照配套胎手工修整切割余量后配套。由于弯曲模冲压成形后褶皱多，有时出现死皱导致零件报废，工人手工修平褶皱工作量大，而且半管零件表面质量差。

技术实现要素：

为了解决解决冲压过程中产生的褶皱、死皱、回弹问题，本发明提供了一种防褶皱的弯曲半管成形模具及成形方法，将传统的冲压技术与弹性介质的缓冲作用优势相结合有效地解决了上述问题。

一种防褶皱的弯曲半管成形模具，含有上模、下模和置于上下模之间的多个防褶皱缓冲垫，下模为上下表面平行的块状体，下模上表面设有与零件外形型面一致的凹型面；上模设有与下模凹型面相配合的凸型面，凸型面可以嵌入下模的凹型面内，二者间距为所要成形的 零件的材料厚度。防褶皱缓冲垫由软质材料制成，为平面形状，轮廓外形略小于下模凹型面轮廓外形。使用该防褶皱的弯曲半管成形模具进行零件成形，在于按照置于上下模之间的防褶皱缓冲垫个数而依次成形零件，包含以下步骤：

1、放置所有防褶皱缓冲垫于下模凹型面上，所要成形零件原材料置于缓冲垫上，然后将上模与下模对合压紧，即上模的凸型面嵌入下模的凹型面内，完成零件的一次拉伸；

2、再依次撤掉防褶皱缓冲垫，每撤掉一个防褶皱缓冲垫重复步骤1，直到不放置防褶皱缓冲垫，上模、下模以及原材料达到无间隙配合，完成零件的最终成形。

本发明有如下特点：1、本模具结构简单，操作方便，实用性高。2、本模具不需要销钉定位，使用寿命长。3、本模具经过多次拉伸，大大提高了零件的与模具的贴合度，减少了回弹，降低了工人的修补工作量。4、本模具经过多次拉伸，降低了材料因施力过大而产生的断裂现象，降低了对材料的力学性能要求。5、本模具采用橡胶垫对零件成形过程进行缓冲，避免了零件褶皱、死皱的产生。6、本发明灵活性强，可通过改变凹、凸型面及防褶皱缓冲垫的形状，来实现复杂形面的半管类零件防褶皱、防死皱、防断裂冲压成形。

附图说明

图1防褶皱的弯曲半管拉伸模具成形示意图；

图2防褶皱的弯曲半管拉伸模具结构示意图；

图3第一次拉伸示意图；

图4第一次拉伸后示意图；

图5第二次拉伸示意图；

图6第三次拉伸示意图；

图7第四次拉伸示意图；

图8第四次拉伸后零件示意图

图中编号说明1-上模、2-凸型面、3-零件原材料、4-上层防褶皱缓冲垫、5-、中层防褶皱缓冲垫、6-下层防褶皱缓冲垫、7-凹型面、8-下模、9-第一次拉伸后的零件、10-第二次拉伸后的零件、11-第三次拉伸后的零件、12-第四次拉伸后的零件。

具体实施方式

如图1所示，一种防褶皱的弯曲半管成形模具，含有上模1、下模8、置于上下模之间的多个防褶皱缓冲垫，下模8为上下表面平行的块状体，下模8上表面设有与零件外形型面一致的凹型面7；上模1设有与下模凹型面7相配合的凸型面2，凸型面2可以嵌入下模8的凹型面7内，二者间距为所要成形的零件原材料3厚度。防褶皱缓冲垫可以由软质材料制成，为平面形状，轮廓外形略小于下模8凹型面7轮廓外形。

当进行零件成形时，按照置于上下模之间的防褶皱缓冲垫个数而依次成形零件，首先，放置所有防褶皱缓冲垫于下模8凹型面7上，所要成形零件原材料3置于所有缓冲垫上，然后将上模1与下模8对合压紧，即上模1的凸型面2嵌入下模8的凹型面7内，完成零件的一次拉伸；然后，再依次撤掉防褶皱缓冲垫，每撤掉一个防褶皱缓 冲垫重复上一步，直到不放置防褶皱缓冲垫，上模1、下模8以及零件原材料3达到无间隙配合，完成零件的最终成形。

如图3所示，将模具的上模1和下模8固定于普通冲床上，通过凸型面2与凹型面7的相互配合来定位。将上层防褶皱缓冲垫4、中层防褶皱缓冲垫5、下层防褶皱缓冲垫6按从上到下的顺序叠放至凹型面7内，将零件原材料3至于下模8上平面上。启动冲床，将上模1压入下模8内，实现第一次拉伸，如图4。将冲床还原，上层防褶皱缓冲垫4、中层防褶皱缓冲垫5、下层防褶皱缓冲垫6将恢复到初始形态。取出上层防褶皱缓冲垫4，将第一次拉伸后的零件至于中层防褶皱缓冲垫5上，如图5。启动冲床，进行第二次拉伸。还原冲床，取出中层防褶皱缓冲垫5，将第二次拉伸后的零件至于下层防褶皱缓冲垫上6，如图6。启动冲床，进行第三次拉伸。还原冲床，取出下层防褶皱缓冲垫6，将第三次拉伸后的零件至于下模8上，如图7。启动冲床，进行第四次拉伸。还原冲床，零件成形完毕。