一种封闭盒形钣金件的成形模具及成形方法与流程

本技术：
涉及飞机制造领域的一种钣金成形技术，具体是一种适用于结构封闭盒形钣金件的成形模具及成形方法。

背景技术：

盒形钣金件作为电器元件、仪表仪器保护外壳，直接与标准成品件配套使用，在飞机零件制造领域应用及其广泛。因在飞机寿命期内需多次更换标准成品件，对维修互换性要求较高；随着用户对飞机寿命、外观质量等要求越来越严格，对盒形件提出了苛刻的制造要求。一是精度要求高，需控制外轮廓公差±0.5，相对孔位公差±0.2；二是外观审美要求，需要控制焊接棱角打磨后光滑均匀，要求焊前圆角对缝间隙小于0.5；三是对零件强度及寿命要求高，需要尽量减少焊缝的数量。为了实现此类钣金件使用功能要求，焊缝数量少、互换性高、表面美观的整体盒形越来越受到用户青睐；但是带来的问题是可实施工艺性差，多数零件卸件或焊接造成的形变，必须依靠手工在无保形措施条件下修复变形，极大增加制造难度。尤其是结构封闭六面盒形件制造难度更大，成形后零件完全包裹于模具外表面，给成形修正对缝、成形及焊后卸件、卸件后修正变形带来极大困难。

技术实现要素：

为了解决飞机制造中封闭盒形钣金件成形修正对缝、成形及焊后卸件、卸件后修正变形等方面的困难，本申请的目的在于提供一种封闭盒形钣金件的成形模具及成形方法。该方法采用可拆卸组合结构模具，解决盒形钣金件修正圆角对缝、焊接保形、成形后卸件等问题。

一种封闭盒形钣金件成形方法，其钣金件几何特征为长方体盒形封闭结构，前方侧面是一个开口，有上下向内的弯边，上表面中部有矩形孔，上表面的侧边上有加强窝，按所述钣金件的理论模型，其成形步骤如下：

1)制造钣金件展开毛料：根据钣金件理论模型选取上表面为成形基准面，将钣金件沿焊缝、弯边展开，在基准面上预先制出加强窝，在基准面的矩形孔内设定位用的销钉孔；

2)有一个成形模具，该成形模具由上层模、中层模和下层模以及定位销组合而成，所述上层模、中层模和下层模的本体分别为长方体，在每层模具的内部设有与所述定位销对应的定位通孔，在上层模的上表面设有两个与展开毛料匹配的销钉孔及加强窝躲避凹槽，在中层模的前方设有卸件把手，将所述定位销分别穿过上层模、中层模和下层模的定位通孔实现模具的组合定位；

3)有一个焊接保形模具，该保形模具与上述2)中的成形模具同样由上层模、中层模和下层模以及定位销组合而成，所不同的是所述的焊接保形模具的上层模、中层模和下层模与钣金件焊缝对应的棱角处设有凹陷的焊槽；

4)将展开毛料以基准面上的销钉孔定位固定到成形模具的上表面，使展开毛料完全包裹到成形模具上贴模成形，并修正待焊棱角为圆角对缝；

5)展开毛料贴模成形后，将成型模的定位销卸掉，再通过卸件把手将中层模从钣金件前侧面的开口处拔出，最后分别将上层模和下层模从钣金件前侧面取出即可，完成钣金件与成形模具分离；

6)再将上述的钣金件焊接保形模具下层模、上层模置于步骤5)中的钣金件内，最后将中层模插入下层模和上层模之间，通过定位销组合固定，实现钣金件焊缝的焊接；

7)最后参照步骤5)将钣金件焊接保形模具与钣金件分离即可。

本申请有益效果是：本申请采用中部空心分块式组合模具结构，不仅具备重量轻，易组装优点；而且多块模具组合利于成形及焊接卸件，减少焊缝数量、无卸件变形，产品质量稳定。模具组合后与产品内形完全匹配，便于焊前修配对缝，提高成形精度、降低焊接变形；且利于快速修正成形及焊接变形，对操作者水平要求低。

以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述：

附图说明

图1是封闭盒形钣金件结构示意

图2是本申请成形模具结构示意

图3是本申请成形模具组合结构示意

图4是本申请焊接保形模具组合结构示意

图5是展开毛料与成形模具结构示意

图6是封闭盒形钣金件成形原理示意

图7是封闭盒形钣金件成形后卸件原理示意

图中编号说明：1钣金件、2加强窝、3上层模、4中层模、5下层模、6凸台、7定位通孔、8把手、9定位销、10躲避凹槽、11销钉孔、12焊槽

具体实施方式

参见附图，实施例零件如图1所示，钣金件1的几何特征为长方体盒形封闭结构，前方侧面是一个开口孔，上下表面均有小于盒高1/3的向内弯边，上表面中部有矩形孔，上表面的侧边上有加强窝2，按所述钣金件的理论模型，其成形步骤如下：

1)根据钣金件1的理论模型选取上表面为成形基准面，将钣金件沿焊缝、弯边展开，在基准面上预先制出加强窝2，在基准面的矩形孔位置设定位用的两个销钉孔；

2)有一个成形模具，如图2、图3所示，该成形模具由上层模3、中层模4和下层模5以及定位销9组合而成，所述上层模3、中层模4和下层模5的本体分别为长方体，在每层模具的中部设有与所述定位销对应的定位通孔7，在上层模的上表面设有两个与展开毛料匹配的销钉孔11及加强窝躲避凹槽10，在中层模4的前方设有卸件把手8，将所述定位销9分别穿过上层模3、中层模4和下层模5的定位通孔7实现模具的组合定位；

3)有一个焊接保形模具，该保形模具与上述2)中的成形模具同样由上层模3、中层模4和下层模5以及定位销9组合而成，所不同的是所述的焊接保形模具的上层模3、中层模4和下层模5与钣金件焊缝对应的棱角处设有凹陷的焊槽12；

4)将展开毛料以基准面上的销钉孔定位固定到成形模具的上表面，使展开毛料完全包裹到成形模具上贴模成形；并修正待焊棱角为圆角对缝；

5)展开毛料贴膜成形后，将成型模的定位销9卸掉，再通过卸件把手8将中层模4从钣金件前侧面的开口处拔出，最后分别将上层模3和下层模5从钣金件前侧取出即可，完成钣金件1与成形模具分离；

6)再将上述的钣金件焊接保形模具的下层模5、上层模3置于步骤5)中的钣金件1内，最后将中层模4插入下层模5和上层模3之间再通过定位销9组合固定，实现钣金件焊缝的焊接，实施圆角对缝处焊接，打磨焊缝为圆角、修正变形；

7)最后参照步骤5)将钣金件焊接保形模具与钣金件1分离即可。

值得说明的是，实施中，上述成形模具和保形模具的上层模3、中层模4和下层模5的本体分别是一个框形的长方体，定位通孔7分别位于框形内侧的凸台6上，其目的是既减重又方便组合定位。上层模3框形内侧凸台6的上表面低于上层模的上表面。下层模框形内侧凸台6的下表面高于下层模的下表面。其目的是缩短定位销9的长度，防止定位销机械加工变形量，提高模具组合定位可靠性。

技术特征：

技术总结
一种适用于结构封闭盒形钣金件的成形模具及成形方法，成形模具，由上层模、中层模和下层模以及定位销组合而成，在每层模具的内部设有与所述定位销对应的定位通孔，在中层模的前方设有卸件把手，将展开毛料以基准面上固定到成形模具的上表面贴模成形，成形后，将成型模的定位销卸掉，完成钣金件与成形模具分离；本申请采用中部空心分块式组合模具结构，不仅具备重量轻，易组装优点；而且多块模具组合利于成形及焊接卸件，减少焊缝数量、无卸件变形，产品质量稳定。

技术研发人员：倪兴屹;李善良;张鑫
受保护的技术使用者：西安飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2017.07.04
技术公布日：2017.10.27