一种侧边带外翻边孔及弯边的槽形钣金零件的成形方法
【专利摘要】一种侧边带外翻边孔及弯边槽形钣金件成形方法，该类零件几何特征为槽形侧边上设有向外的弯边及多个翻边孔、槽型底部设有凹陷长圆形孔的减重加强结构，其成形步骤包含根据零件的理论外形制造展开毛料，有一个橡皮囊成形平压模和闸压模，利用平压模成形孔，利用闸压模成形弯边。
【专利说明】一种侧边带外翻边孔及弯边的槽形钣金零件的成形方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种槽形钣金零件成形方法，尤其适用于槽形两侧边带小边距外翻边孔，且含外翻弯边的减重加强结构钣金件成形。
【背景技术】
[0002]钣金槽形加强结构具备重量轻，刚性及强度优良、制造成本低等优点，越来越受到飞机研发人员青睐；特别在民用客机行李仓上运用广泛。实际生产中简单槽形件一般采用硬状态板料闸压成形；原因是软状态成形后淬火变形校平难度大。特别是侧边带外翻边孔、含有外翻弯边的槽形钣金件校平更加困难，相关工艺规范要求翻边孔不得直接采用硬状态成形，由于含外翻弯边且成形后结构封闭，完全成形后淬火校形难度大。
[0003]目前为了解决该类零件难校平问题，采用软态先成形出外翻边孔；在展开开敞状态进行校平的方法降低校平难度。现有方法主要步骤①软状态逐个冲压成形外翻边孔一②淬火后校平一③闸压最终成形；其主要缺点是①该类零件一般含数十个翻边孔，逐个冲压成形外翻边孔生产效率低；②半成品为非平面结构，凸起的翻边孔影响校平，淬火变形校平难度大；③由于淬火后材料变为硬状态闸压回弹大，为消除回弹上模应下降更低高度，增加了外翻边孔与闸压模干涉。(补充说明:通用下模宽度为30mm，90度弯曲时翻边孔最小边距必须大于21.3mm,该外翻边孔边距仅16mm)。
【发明内容】
[0004]为了解决现有工艺方法制造侧边带外翻边孔及弯边槽形钣金件零件方面的缺陷，本申请的目的在于提供一种新型工艺方法及模具解决该类零件生产效率低下、淬火变形校平困难、闸压干涉问题。
[0005]一种侧边带外翻边孔及弯边槽形钣金件成形方法，该类零件几何特征为槽形侧边上设有向外的弯边及多个翻边孔、槽型底部设有凹陷长圆形孔的减重加强结构；按所述零件的理论外形，其成形步骤包含以下特征:1)根据零件的理论外形制造展开毛料，在展开毛料上制造出外翻边孔和凹陷长圆形孔的展开孔以及成形定位的第一销钉孔；2)有一个橡皮囊成形平压模，该平压模上设有外翻边孔及长圆形孔的型腔，还设有与展开毛料第一销钉孔位置对应的第二销钉孔钉；3)依据第一销钉孔与第二销钉孔定位将展开毛料放置到平压模，利用高压橡皮囊将展开毛料一次成形为含外翻边孔及凹陷长圆形孔的半成品；
4)依据第一销钉孔与第二销钉孔定位，将淬火变形后半成品放置到平压模，利用高压橡皮囊将其校正与平压模贴合；5)根据零件的理论外形制造闸压模，该闸压模含有上模和下模，所述上模工作部位为上宽下窄的台阶形状结构，下模有V字形槽口，在下模V字形槽口的一侧设有与零件外翻边孔位置对应且内棱边倒角的躲避槽结构；6)通过闸压模将零件的翻边孔向上成形出零件槽顶两侧的外翻弯边，再将外翻边孔放置到下模躲避槽处成形出零件槽壁的弯边。
[0006]本申请的有益效果是:
[0007]I)本方法能实现一次成形出多个外翻边孔、并达到淬火后快速校形，生产效率高，适合于大批量生产。
[0008]2)本方法采用带躲避结构闸压模，能避免外翻边孔与闸压模成形干涉；能解决先淬火后闸压材料硬化回弹对尺寸精度的影响。
[0009]3)本方法所采用模具结构及工艺方法简单，效率高，对操作者技能要求低。
[0010]4)本方法采用闸压模在满足该类特殊零件制造的同时不影响其它相近产品的使用，通用性较强。
[0011]以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述:
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本申请适用的零件结构示意
[0013]图2是根据零件理论外形展开的毛料示意
[0014]图3是平压模结构示意
[0015]图4是橡皮囊成形示意
[0016]图5是橡皮囊成形后零件半成品示意
[0017]图6是闸压成形零件侧壁外翻弯边示意
[0018]图7是零件槽底成形时带外翻边孔与闸压下模示意
[0019]图8是闸压下模局部放大示意
[0020]图9是零件槽底成形原理示意
[0021]图中编号说明:1展开毛料，2第一销钉孔，3外翻边孔展开孔，4凹陷长圆形孔展开孔，5平压模，6第二销钉孔，7外翻边孔型腔，8凹陷长圆形孔型腔，9半成品，10外翻边孔，11凹陷长圆形孔，12闸压下模，13躲避槽，14倒角棱边，15第一弯边，16成品零件，17第三弯边，18闸压上模，19第一弯曲中心线，20第二弯曲中心线，21第三弯曲中心线，22第四弯曲中心线，23第二弯边，24第四弯边。
【具体实施方式】
[0022]参见附图，首先半成品零件橡皮囊成形及校形原理
[0023]实施例零件如图1所示，该槽型钣金件的侧壁上设有多个外翻边孔10，槽形底部设有凹陷长圆形孔11，槽形两侧壁是第三弯边17和第四弯边24，侧壁上还有外翻弯边即第一弯边15和第二弯边23，已知该零件的理论外形；根据零件的理论外形将图1零件展开为图2形状，图2中展开毛料I上预先制出外翻边孔展开孔3、凹陷长圆形孔展开孔4、用于定位的第一销钉孔2。
[0024]图3中按照零件展开图形，在平压模对应位置制出外翻边孔10与凹陷长圆形孔11的凹陷外翻边孔型腔7与长圆形孔型腔8，并在平压模上制出与第一销钉孔2对应的第二销钉孔6。
[0025]结合图2、图3、图4、图5，以第一销钉孔2与第二销钉孔6定位，将展开毛料I放置到平压模5上表面，图4中外翻边孔展开孔3与凹陷长圆形孔展开孔4对应凹陷的外翻边孔型腔7与长圆翻边孔型腔8 ;高压橡皮囊产生向下压力实现一次成形出图5形状半成品。同理将淬火变形后的半成品以同样的定位方式放置平压模5上表面，高压橡皮囊再次产生向下压力将其校正与平压模贴合，实现零件一次校形。
[0026]其次闸压成形方法及模具结构原理
[0027]参见附图，在图5所示的零件半成品上，依次画出零件的槽底弯曲中心线即第三弯曲中心线21、第四弯曲中心线22，槽壁外翻弯边的中心线即第一弯曲中心线19、第二弯曲中心线20，然后利用闸压模闸压弯曲成形槽底弯边和槽壁的外翻弯边，先按外翻边孔向上成形出第一弯边15、第二弯边23，再将外翻边孔放置到下模躲避槽成形出第三弯边17、第三弯边24 ;图6中上模下降时台阶形状躲避结构避免外翻边孔与上模相碰。
[0028]图7、图8、图9中，在闸压下模12上设有用于躲避外翻边孔10的躲避槽13，闸压成形时外翻边孔10位置与躲避槽13对应；图9中成形第三弯边17时，躲避槽13上表面明显低于外翻外翻边孔10最低点能有效避免成形干涉，最终成形产品如图1。
[0029]需要补充说明两方面:一是倒角棱边14避免模具锐边直接作用于零件表面造成划伤；二是躲避槽13防止外翻边孔10与模具发生干涉，可使成形角度小于90度，达到卸载后回弹到90度的精度要求。
【权利要求】
1.一种侧边带外翻边孔及弯边槽形钣金件成形方法，该类零件几何特征为槽形侧边上设有向外的弯边及多个翻边孔、槽型底部设有凹陷长圆形孔的减重加强结构；按所述零件的理论外形，其成形步骤包含以下特征:1)根据零件的理论外形制造展开毛料，在展开毛料上制造出外翻边孔和凹陷长圆形孔的展开孔以及成形定位的第一销钉孔；2)有一个橡皮囊成形平压模，该平压模上设有外翻边孔及长圆形孔的型腔，还设有与展开毛料第一销钉孔位置对应的第二销钉孔钉；3)依据第一销钉孔与第二销钉孔定位将展开毛料放置到平压模，利用高压橡皮囊将展开毛料一次成形为含外翻边孔及凹陷长圆形孔的半成品；4)依据第一销钉孔与第二销钉孔定位，将淬火变形后半成品放置到平压模，利用高压橡皮囊将其校正与平压模贴合；5)根据零件的理论外形制造闸压模，该闸压模含有上模和下模，所述上模工作部位为上宽下窄的台阶形状结构，下模有V字形槽口，在下模V字形槽口的一侧设有与零件外翻边孔位置对应且内棱边倒角的躲避槽结构；6)通过闸压模将零件的翻边孔向上成形出零件槽顶两侧的外翻弯边，再将外翻边孔放置到下模躲避槽处成形出零件槽壁的弯边。
【文档编号】B21D37/10GK104138960SQ201410299179
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】倪兴屹, 邱超斌, 王健, 刘波, 田旭东, 赵刚 申请人:中航飞机股份有限公司西安飞机分公司