一种飞机型材零件的弯曲方法和弯曲模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请属于飞机制造技术，涉及飞机机身、机翼以及进气道的框缘、桁条及加强条等骨架的较小曲度类异型截面型材零件的设计与制造，进一步是一种飞机半封闭型材零件的弯曲方法和弯曲模具。
【背景技术】
[0002]飞机型材零件是位于机身、机翼以及进气道的框缘、桁条及加强条等具有较小曲度的骨架类零件，飞机型材零件通常由异型截面的板材、型材或管材等弯成一定曲度和角度形成。弯曲成形零件是飞机零件制造的一个重要技术门类，具有成形屈强比大、柔性制造的特点。
[0003]现有技术中采用传统的整体上下模结构形式，零件成形时，受型材截面形状、弯曲半径的影响，在弯曲成形过程中型材截面极易发生畸变，导致翼缘面角度变形，腹板面受挤压产生局部塌陷。受模具结构、型材零件整体结构形状、材料性能、热处理状态等因素的影响，在弯曲成形过程中型材的贴模度较差，回弹量较大。所有这些成形缺陷，都需经手工反复敲修来予以消除。修整合格的型材零件经过淬火，又会出现不同程度的扭曲变形，还需再进行校形修整工序，才能生产出合格零件。这种模具结构和工艺方法的缺点是:零件成形质量低，合格率低，生产周期长，劳动强度大，不适应现代化大飞机科研生产的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种飞机型材零件的弯曲方法和弯曲模具。
[0005]—种飞机型材零件的弯曲方法，由半封闭型材弯曲成形，该半封闭型材由翼板和半封闭型材本体组成，已知该型材零件的理论模型，其特征在于包含以下步骤:1)有一个弯曲模具，该模具含有上模和下模，上模的型面与型材零件理论模型的上表面曲率对应，上模的左右两侧分别有导向孔，下模是一个组合结构，由左挡块、左模块、芯块、右模块、右挡块通过连接销依次组合而成，所述左挡块的上表面具有与型材零件理论模型的翼板左侧下表面对应的型面，所述右挡块的上表面具有与型材零件理论模型的翼板右侧下表面对应的型面，左挡块和右挡块上还分别有凸出的导向柱，该导向柱与上模左右两侧的导向孔对应，所述左模块的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的左侧下表面对应的型面，所述的右模块的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的右侧下表面对应的型面，所述的芯块的上表面具有与型材零件理论模型翼板中心部位的下表面对应的型面；2)在半封闭型材本体的两侧内填充支撑材料；3)将弯曲模具与填充完支撑材料的半封闭型材在加热箱内加热到工作温度；4)再将加热后的模具快速移至液压机床上，将加热后的半封闭型材置于下模上，由下模的芯块深入到半封闭型材本体内支撑，在液压机床作用下，下模导向柱进入上模的导向孔内滑动导向，进行合模使半封闭型材零件成形。
[0006]本申请的有益效果在于:1)半封闭型型材零件的弯曲模具结构简单、使用方便，在飞机零件成型上通用性强，节约时间、空间。2)本发明的弯曲模具结构形式适用于不同尺寸的半封闭型型材的弯曲成型，解决了半封闭型型材零件成型难题，减少手工敲修量，缩短了产品制造周期。3)本发明利用填充物和下模结构，有效抑制了半封闭型型材翼缘面角度变形、腹板面局部塌陷等缺陷。4)模具结构简单易于制造，取材使用方便，制造成本低，经济效益好，具有较高的实际应用价值。
[0007]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】
[0008]图1是一种半封闭型材零件示意。
[0009]图2是半封闭型材的截面示意。
[0010]图3是半封闭型材零件弯曲成形模具示意。
[0011]图4、图5是半封闭型材零件弯曲成形方法示意
[0012]图中编号说明:1型材零件、2翼板、3半封闭型材本体、4上模、5下模、6导向孔、7左挡块、8左模块、9芯块、10导向柱、11右模块、12右挡块、13连接销、14支撑材料
【具体实施方式】
[0013]参见附图，实施例提供一种如图1所示的飞机型材零件的成型方法和成型模据，已知该型材零件1的理论模型，由一种半封闭型材弯曲成形，该半封闭型材由翼板2和半封闭型材本体3组成，弯曲成形首先要有一个弯曲模具，该模具根据型材零件的理论模型制造，模具含有上模4和下模5，上模4是一个刚性的下压块，其工作型面位于上模4的下侧，由于型材零件的上表面是一个下凹的连续曲面，因此上模4的工作型面就是一个与型材零件理论模型的上表面曲率对应的凸出的连续曲面，在上模4的左右两侧分别设有导向孔6，该导向孔有利于上模与下模的合模。下模5是一个组合结构，由于型材零件1的下表面是由多个凸出的连续曲面组成，因此本发明创造性的提出一种组合的下模结构，由左挡块6、左模块8、芯块9、右模块11、右挡块12通过连接销13依次组合而成，形成具有高度不同的多个工作型面的刚性下模结构，与型材零件1的理论模型对应，所述左挡块6的上表面具有与型材零件理论模型的翼板2左侧下表面对应的型面，所述右挡块7的上表面具有与型材零件理论模型的翼板2右侧下表面对应的型面，左挡块和右挡块上还分别有凸出的导向柱10，该导向柱10与上模左右两侧的导向孔6对应，所述左模块7的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的左侧下表面对应的型面，所述的右模块11的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的右侧下表面对应的型面，所述的芯块9的上表面具有与型材零件理论模型翼板中心部位的下表面对应的型面；实施例中，根据型材零件1的理论模型，芯块两侧的左右模块和左右挡块形状对称相等，芯块的工作型面高于左右模块和左右挡块的工作型面，左右挡块的工作型面高于左右模块的工作型面。
[0014]在对半封闭型材弯曲成形前，要对半封闭型材本体的两侧内空腔填充由铅皮或铝皮组成的支撑材料14，通过支撑材料改善型材在弯曲中的变形问题。接下来，将弯曲模具与填充完支撑材料的半封闭型材在加热箱内加热到工作温度。再将加热后的模具快速移至液压机床上，将加热后的半封闭型材置于下模上，由下模的芯块9深入到半封闭型材本体内支撑，在液压机床作用下，下模的导向柱10进入上模的导向孔6内滑动导向，进行合模使半封闭型材零件1成形，零件成型后，再将填充物去除即可。
[0015]由于上述实施例中模具需要加热受机床压力作用，故芯块、左右下模块、左右挡块和上模材料均选用45号钢，热处理硬度达到HRC40?45。
[0016]以上实施例仅是对本发明结构的说明，本发明的弯曲模具结构形式适用于不同尺寸的半封闭型型材的弯曲成型。本发明利用弯曲模具和液压机床，解决了半封闭型型材零件成型难题，减少手工敲修量，缩短了产品制造周期。
【主权项】
1.一种飞机型材零件的弯曲方法，由半封闭型材弯曲成形，该半封闭型材由翼板和半封闭型材本体组成，已知该型材零件的理论模型，其特征在于包含以下步骤:1)有一个弯曲模具，该模具含有上模和下模，上模的型面与型材零件理论模型的上表面曲率对应，上模的左右两侧分别有导向孔，下模是一个组合结构，由左挡块、左模块、芯块、右模块、右挡块通过连接销依次组合而成，所述左挡块的上表面具有与型材零件理论模型的翼板左侧下表面对应的型面，所述右挡块的上表面具有与型材零件理论模型的翼板右侧下表面对应的型面，左挡块和右挡块上还分别有凸出的导向柱，该导向柱与上模左右两侧的导向孔对应，所述左模块的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的左侧下表面对应的型面，所述的右模块的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的右侧下表面对应的型面，所述的芯块的上表面具有与型材零件理论模型翼板中心部位的下表面对应的型面；2)在半封闭型材本体的两侧内填充支撑材料；3)将弯曲模具与填充完支撑材料的半封闭型材在加热箱内加热到工作温度；4)再将加热后的模具快速移至液压机床上，将加热后的半封闭型材置于下模上，由下模的芯块深入到半封闭型材本体内支撑，在液压机床作用下，下模导向柱进入上模的导向孔内滑动导向，进行合模使半封闭型材零件成形。2.一种实现如权利要求1所述飞机型材零件弯曲方法使用的弯曲模具，该模具含有上模和下模，其特征在于，上模的型面与型材零件理论模型的上表面曲率对应，上模的左右两侧分别有导向孔，下模是一个组合结构，由左挡块、左模块、芯块、右模块、右挡块通过连接销依次组合而成，所述左挡块的上表面具有与型材零件理论模型的翼板左侧下表面对应的型面，所述右挡块的上表面具有与型材零件理论模型的翼板右侧下表面对应的型面，左挡块和右挡块上还分别有凸出的导向柱，该导向柱与上模左右两侧的导向孔对应，所述左模块的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的左侧下表面对应的型面，所述的右模块的上表面具有与型材零件理论模型的半封闭型材本体的右侧下表面对应的型面，所述的芯块的上表面具有与型材零件理论模型翼板中心部位的下表面对应的型面。
【专利摘要】一种飞机型材零件的弯曲方法和弯曲模具,由半封闭型材弯曲成形，弯曲模具含有上模和下模，下模由左挡块、左模块、芯块、右模块、右挡块通过连接销依次组合而成，左挡块和右挡块上还分别有导向柱，与上模左右两侧的导向孔对应；在半封闭型材本体的两侧内填充支撑材料；将弯曲模具与填充完支撑材料的半封闭型材在加热箱内加热到工作温度；再快速移至液压机床上，进行合模使半封闭型材零件成形。
【IPC分类】B21D7/06, B21D37/10, B21D7/16
【公开号】CN105396912
【申请号】CN201510864674
【发明人】郑启瑞, 王小谋, 王俭英
【申请人】中航飞机股份有限公司西安飞机分公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月30日