多通件成形装置及成形方法与流程

本发明涉及钣金成形技术领域的装置和工艺，具体地，涉及一种多通件成形装置及成形方法。

背景技术：

翻孔是一种传统的板料成形工艺，主要用于零件的边部强化，去除切边以及在零件上制成与其他零件装配、连接的部位或具有复杂特异形状、合理空间的立体零件，同时提高零件的刚度，广泛应用于汽车、航空、航天、仪器、电子等工业部门。目前，翻孔一般采用传统的冲压工艺完成，这种方法需要相应的模具，在小批量零件以及单个零件的生产上存在时间和成本上的缺陷。

多通件是运载火箭增压输送系统的重要零件，承担多路管道的汇集分流作用，在实际飞行过程中，承受一定的压力和结构应力，其质量的优劣直接影响到火箭增压输送系统的可靠性。其结构由轴向一个主管、多个径向支管构成。多通件不仅需要一定的结构强度，同时，对端口的形位尺寸提出了较高要求。传统的翻孔工艺将翻孔和整形分两步进行，存在着一些问题，如零件定位困难造成尺寸精度难以保证，成形件厚度减薄较大且分布不均匀，其中最主要的问题就在于成形零件回弹量大以及尺寸精度偏差大。

除此之外，由于多通件属于封闭结构，通过传统上下模合模结构进行翻孔将造成零件干涉，因此需要设计特殊的翻孔模具结构形式。现有技术中，钢模翻孔过程中因零件回弹、定位精度低造成翻孔质量差。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多通件成形装置及成形方法。

根据本发明提供的多通件成形装置，包含成形模、拉杆以及工具头组件；

成形模包含型面固定模，型面固定模上设置有第一开孔，第一开孔贯穿型面固定模的上端面；

第一开孔的孔底面上开设有导向通孔；拉杆穿设在所述导向通孔内，拉杆能够沿导向通孔相对型面固定模产生滑动；

工具头组件套接在拉杆上，工具头组件能够随拉杆运动到达第一开孔内。

优选地，拉杆沿轴向方向的两端分别形成拉引端与加工端；

加工端上设置有螺纹并配有固定螺母；拉杆上设置有限位件；

工具头组件安装在固定螺母与限位件之间。

优选地，所述工具头组件包含导向头、弹性整形件以及上盖板；

沿拉杆的拉引端到加工端方向，导向头、弹性整形件、上盖板、固定螺母依次设置。

优选地，所述导向头包含导向翻孔面；

导向翻孔面的回转轮廓为弧线。

优选地，所述限位件与拉杆一体成型或紧固连接；

第一开孔的孔底面上还设置有容纳槽，限位件能够运动至所述容纳槽中。

优选地，拉杆的拉引端上设置有连接头；连接头横截面形状为花瓣形。

优选地，第一开孔的内壁面形成翻孔型面，翻孔型面包含第一型面与第第二型面；

型面固定模上端面、第一型面、第第二型面依次平滑过渡连接；

第一型面回转轮廓为弧形。

优选地，成形模还包含底座；

底座与型面固定模紧固连接或一体成型。

优选地，所述弹性整形件为聚氨酯块。

本发明还提供了一种使用上述的多通件成形装置的成形方法，包含以下步骤：

步骤s1：将底座固定在液压机台面上；

步骤s2：将多通件上需要进行翻孔的预制孔套在拉杆上，并使多通件与第一型面相互贴合；

步骤s3：将导向头、聚氨酯块、上盖板、固定螺母依次安装在拉杆的加工端上，拉杆的拉引端上的连接头与液压机连接；

步骤s4：启动液压机回程缸，将拉杆向下拉动，使多通件与翻孔型面紧密贴合，沿导向头拉伸多通件翻孔边完成翻孔加工；

步骤s5：继续拉紧拉杆，使上盖板压紧聚氨酯块产生凸起变形，将翻孔整形至贴胎；

步骤s6：将工具头组件与固定螺母从多通件中取出，再取出加工完成的多通件。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明同时包含翻孔型面和翻孔整形工具头，其翻孔型面的圆弧曲面与多通件的翻孔形状相匹配，实现翻孔过程定位，使翻孔和整形位于同一中心轴，从而有效提高翻孔精度，可以显著降低定位偏差，提高定位精度。

2、本发明通过导向块的精确导向和聚氨酯块的柔性变形对翻孔过程进行渐进式成形，避免了传统钢模翻孔中壁厚减薄不均、表面划伤等问题，有效提高零件的壁厚均匀性，同时解决了传统钢模翻孔后回弹量大的问题，无需后续人工校形，减少回弹量。

3、本发明可在一套工具上完成多通件的翻孔和整形，减少了传统翻孔中所需模具的数量以工序，也无需传统冲压扩孔所需的压机与模具，有效降低制造成本，提高了加工效率。

4、本发明翻孔和整形过程在模具单侧完成，可避免传统翻孔过程中双侧翻孔造成的零件与模具的干涉问题，尤其适用于封闭结构的多通件成形。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的多通件成形装置正面剖视图；

图2为本发明提供的多通件成形装置俯视图；

图3为拉杆a向放大图；

图4为多通头加工前结构示意图；

图5为多通头翻孔时结构示意图；

图6为多通头整形时结构示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2所示，实施例中，本发明提供的多通件成形转至包含成型模、拉杆7以及工具头组件。其中成型模包含型面固定模5与底座6，型面固定模5与底座6通过例如固定螺栓8的紧固件连接，型面固定模5上设置有第一开孔，第一开孔贯穿型面固定模5的上端面，第一开孔的孔底面上开设有导向通孔。工具头组件包含导向头4、弹性整形件以及上盖板2，弹性整形件为聚氨酯块3。拉杆7穿设在所述导向通孔内，拉杆7能够沿导向通孔相对型面固定模5产生滑动，拉杆7沿轴向方向的两端分别形成拉引端与加工端，加工端上设置有螺纹并配有固定螺母1，同时在拉杆7上还设置有限位件71，限位件71与拉杆7一体成型，工具头组件安装在所述固定螺母1与限位件71之间。实际装配过程中，导向头4、弹性整形件、上盖板2、固定螺母1依次从拉杆7的加工端穿设在拉杆7上。第一开孔的内壁面形成翻孔型面，工具头组件外形与翻孔型面的形状相匹配，以便于多通件的翻孔与整形加工。优选例中，型面固定模5与底座6之间还可以是固定连接或者一体成型的，但是针对不同规格的型面固定模5均需要配置一个底座6，增大了制造成本。优选地，限位件71与拉杆7之间还可以是可拆卸连接的，例如所述限位件71为螺母，从拉杆7的加工端旋至拉杆7螺纹尽头；再例如限位件71为一环形板，装配在拉杆7的轴肩上，进一步优选地，该限位件71还可以就是指拉杆7的轴肩。优选地，弹性整形件还可以是例如橡胶的其他弹性材料；优选地，工具头组件还可以不包含上盖板2，但是会导致聚氨酯块3的弹性变形方向难以把握，导致最终整形效果变差。

如图1所示，导向头4包含导向翻孔面401，导向翻孔面401的回转轮廓为弧线，这样设计的目的在于，导向头4在拉深多通件时，能够利用导向头4圆弧导向特性，在轴向方向上按照逐渐扩大翻孔孔径对多通件进行翻孔，导向头4的外径与翻孔内径相匹配实现翻孔的精确导向，导向头4的下端为锥形结构，防止在限位件71处产生较大的弯矩，造成限位件71或导向头4的损坏，另外该结构利用三角形稳定特性，有效防止导向头4的外周向上或向下变形。第一开孔的孔底面上设置有容纳槽51，容纳槽51用于容纳限位件71，当拉杆7向下运动到如图6所示的位置时，限位件71位于容纳槽51中，第一开孔的孔底面开始挤压导向头4，进而导致聚氨酯块3的变形，完成对翻孔的整形。再如图1所示，翻孔型面包含第一型面501与第二型面502，型面固定模5上端面、第一型面501、第二型面502依次平滑过渡连接，第一型面501的回转轮廓为弧形，方便多通件加工时与第一型面501贴合；第二型面502则为圆柱形，用于加工整形翻孔的孔壁。如图3所示，拉杆7的拉引端上设置有连接头72；连接头72横截面形状为花瓣形，连接头72用于与液压机进行连接，拉杆7在液压机的拉动下向下运动，进而驱动工具头组件对多通件进行加工。

本发明还提供了一种使用上述多通件成形装置的成形方法，包含以下步骤：步骤s1：将底座6固定在液压机台面上；步骤s2：如图4所示，将多通件上需要进行翻孔的预制孔套在拉杆7上，并使多通件与第一型面501相互贴合；步骤s3：将导向头4、聚氨酯块3、上盖板2、固定螺母1依次安装在拉杆7的加工端上，拉杆7的拉引端上的连接头72与液压机连接；步骤s4：如图5所示，启动液压机回程缸，将拉杆7向下拉动，使多通件与翻孔型面紧密贴合，沿导向头4拉伸多通件翻孔边完成翻孔加工；步骤s5：如图6所示，继续拉紧拉杆7，使上盖板2压紧聚氨酯块3产生凸起变形，将翻孔整形至贴胎；步骤s6：将工具头组件与固定螺母1从多通件中取出，再取出加工完成的多通件。优选地，在步骤s1中，通过压板压住底座6来完成多通件成形装置在液压机台面上的固定。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。