一种变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法与流程

本发明属于板材零件的钣金加工领域，具体涉及一种变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法。

背景技术：

橡皮囊液压成形是一种成本低、效率高、成形精度较高的半模成形方法，是航空钣金成形领域中对中小尺寸零件成形的不可替代的成形工艺。运用橡皮囊液压成形方法可以成形出形状较为复杂的零件，能够减少成形工序次数，减少或简化模具，缩短生产准备周期，改善零件表面质量，从而更好地解决零件刚度、强度、尺寸和精度之间的矛盾，同时，它也是一种低噪音、低能耗和少污染的加工方法。利用橡皮囊液压工艺成形的零件可以不经修整或少许修整就可以直接用于装配，非常适用于中、小批量和试生产。

但是相对于冲压成形中通过设计并采用压边机构按需要调节压边力，来获得拉深比大、成形质量高的零件，当前橡皮囊成形中在可调节的压边机构的设计方法、成熟装置方面还是空白，由此限制了部分零件的成形。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法，该方法适用于需要调节压边力的板料加工。

根据本发明的技术方案，变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法包括步骤：

将板料放置到模具的上表面；

将压边装置放置到板料的上表面；

其中，所述压边装置包括：

内部基体，其包括具有与模具的凹陷结构相对应的中间通孔的本体部和从内部基体的本体部向外延伸的外周部；

中间基体，其环绕所述内部基体并部分被所述内部基体的外周部覆盖，所述中间基体包括具有中间通孔的本体部和从中间基体的本体部向外延伸的外周部；以及

外部基体，其环绕所述中间基体并部分被所述中间基体的外周部覆盖；

施加橡皮囊压力p，使得板料在橡皮囊压力p和压边装置的压边力的共同作用下发生变形；

卸载：将橡皮囊压力p降至0；

取件：将板料与压边装置、模具分离，取出成形零件。

优选地，所述压边装置的内部基体具有接触橡皮囊的上表面和接触所述板料的下表面，通过改变所述内部基体的上表面和/或下表面的大小来调整所述内部基体施加到所述板料的压边力。

优选地，所述压边装置的中间基体具有上表面和接触所述板料的下表面，通过改变所述中间基体的上表面未被所述内部基体的外周部覆盖而接触橡皮囊的部分和/或所述中间基体的下表面的大小来调整所述中间基体施加到所述板料的压边力。

优选地，所述压边装置的外部基体具有上表面和接触所述板料的下表面，通过改变所述外部基体的上表面未被所述中间基体的外周部覆盖而接触橡皮囊的部分和/或所述外部基体的下表面的大小来调整所述外部基体施加到所述板料的压边力。

优选地，所述压边装置包括位于所述内部基体和所述外部基体之间的多个所述中间基体。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

1、采用本发明方法可获得拉深比大、成形质量高的零件。

2、本发明的工装简单、操作方便、成本低。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中：

图1示出了实施根据本发明的变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细讨论根据本发明的优选实施方式的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施方式仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、左、右、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，当图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。

如图1中所示，实施根据本发明的变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法的装置包括压边装置1和模具3，板料2放置到压边装置1和模具3之间。其中，压边装置1由若干基体组成，基体之间可相对独立运动，基体数目、尺寸与零件、压边力位置、大小有关，而与板料尺寸无关。

在图1所示的实施例中，压边装置1包括内部基体11、中间基体12和外部基体13。内部基体11包括具有与模具3的凹陷结构31相对应的中间通孔111的本体部112和从本体部112向外延伸的外周部113。中间基体12环绕内部基体11并部分被内部基体11的外周部113覆盖，中间基体12包括具有中间通孔121的本体部122和从本体部122向外延伸的外周部123。外部基体13环绕中间基体12并部分被所述中间基体12的外周部123覆盖。

其中，压边装置1的内部基体11具有接触橡皮囊的上表面和接触板料2的下表面，通过改变内部基体11的上表面(例如，改变内部基体11的外周部113的半径r1)和/或下表面的大小来调整内部基体11施加到板料2的压边力。

其中，压边装置1的中间基体12具有上表面和接触板料2的下表面，通过改变中间基体12的上表面未被内部基体11的外周部113覆盖而接触橡皮囊的部分和/或下表面的大小来调整中间基体12施加到板料2的压边力。

其中，压边装置1的外部基体13具有上表面和接触板料2的下表面，通过改变外部基体13的上表面未被中间基体12的外周部123覆盖而接触橡皮囊的部分和/或下表面的大小来调整所述外部基体13施加到板料2的压边力。

以中间基体12为例，在橡皮囊成形时，橡皮囊提供压力p直接作用于中间基体12的上表面未被内部基体11的外周部113覆盖的部分，即接触面s1，而中间基体12的压边范围为与零件接触区域，即接触面s2，该区域内单位面积上的压边力为接触面s1的面积与压力p之积除以接触面s2的面积。

根据上面分析和计算可知，通过调节中间基体12的上下接触面s1、s2形状，就可以获得任意压边力、压边区域，例如调节中间基体12的外周部123的半径r2。

根据本发明的变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法包括步骤：

将板料2放置到模具3的上表面；

将压边装置1放置到板料2的上表面；

与传统橡皮囊相同，施加橡皮囊压力p，使得板料2在橡皮囊压力p和压边装置1的压边力的共同作用下发生变形，橡皮囊穿过内部基体11的中间通孔111，将板料2向着模具3的凹陷结构31内挤压形成凹陷结构；

卸载：将橡皮囊压力p降至0；

取件：将板料2与压边装置1、模具3分离，取出成形零件。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

1、采用本发明方法可获得拉深比大、成形质量高的零件。

2、本发明的工装简单、操作方便、成本低。

以上已揭示本发明的具体实施例的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的各种特征和未在此明确示出的特征的组合作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施例的描述是示例性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种变压边力橡皮囊成形的钣金加工方法，包括步骤：将板料放置到模具的上表面；将压边装置放置到板料的上表面；其中，所述压边装置包括：内部基体、中间基体以及外部基体；施加橡皮囊压力P，使得板料在橡皮囊压力P和压边装置的压边力的共同作用下发生变形；卸载：将橡皮囊压力P降至0；取件：将板料与压边装置、模具分离，取出成形零件。

技术研发人员：陈保国;宋阿娟;乐煜;丁亚峰;潘新;安秋娴
受保护的技术使用者：中国商用飞机有限责任公司;上海飞机制造有限公司
技术研发日：2017.07.31
技术公布日：2019.02.12