一种拉深成形工装的凸凹模压料结构的制作方法

专利2026-06-27  11


本技术属于机械加工领域,涉及一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,用于飞机前帽、整流罩类零件拉深工装凸凹模压料形式的改进。


背景技术:

1、飞机前帽、整流罩类零件拉深工装,在结构设计时,传统凸凹模压料结构均设计成直线状态,拉深过程中材料与压边圈表面产生相对流动,通过增大压力(或是增大压边圈的表面粗糙度)进而增大材料的塑性变形量,从而降低拉深后的回弹量,提高零件的型面贴合度,但存在如下弊端:

2、(1)拉深过程中机床的压力增加及工装表面粗糙度的过度增加,会使得零件出现拉深断裂、材料减薄、滑移等缺陷;

3、(2)若拉深过程中机床压力过小,则造成材料流动过快,塑性变形不充分,回弹大,导致零件起皱。


技术实现思路

1、针对以上缺点与不足,本实用新型将拉深成形工装形式进行改进,提供了一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,在拉深过程中既能让零件充分完成拉深,又能让零件回弹降低,不产生拉深断裂、减薄、滑移及起皱等缺陷,该工装结构形式还可以更广泛的应用。本实用新型目的是使零件拉深成形效果更好,缺陷更少,并且应用的范围更广。

2、为了达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

3、一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,所述的凸凹模压料结构设置在现有的拉深成形工装上,所述的拉深成形工装包括工装模座1,压边圈2,凸模3和凹模4。

4、所述的工装模座1为底座,用于承载凸模3,其上表面制有多个导向孔;所述的凸模3固定连接于工装模座1上方中部,其上部为压料区域,型面按零件型面设置;所述的压边圈2中部制矩形通孔,其位于工装模座1上方,二者留有间隙,凸模3从通孔中穿出,使其压料区域突出压边圈2上表面,压边圈2下表面制多个导柱,与工装模座1上的导向孔位置对应,用于合模导向;所述的凹模4的下表面中部内凹形成压料区域,型面按零件型面设置,其位于凸模3上方,用于与凸模3合模实现零件的成型,合模时,凹模4下行与压边圈2上表面接触,凹模4带动压边圈2继续下行,实现凸模3与凹模4合模。

5、根据典型零件的形式,所述的凸凹模压料结构设置在凸模3和凹模4压料区域两侧,为曲线法兰结构,该曲线法兰结构分别设置在零件有效区域(即零件最终型面成型区域)下方,距零件有效区域最低点延长线约30mm-50mm处,其整体形状按零件有效区域边缘形状设置,长度贯穿凸模3或凹模4,曲线法兰结构截面形状均由两段半径约13mm-15mm的弧线段连接而成,凸模3和凹模4上的曲线法兰结构位置对应且型面相合,其中,凸模3上的曲线法兰结构凸出型面平面,相应的凹模4上的曲线法兰结构向型面平面内凹。

6、在拉深成形的接近合模阶段,凹模4曲线低点与凸模3曲线高点接触,适当增加压边力,使得材料流动局限于零件有效区域内,随着凸、凹模继续合模,该有效区域内材料充分发生塑性变形,进而减少材料回弹,提高零件的贴胎度。

7、进一步的,所述的拉深成形工装采用高铬铸铁材料制作,可应用于飞机前帽、整流罩类大“u”型零件。

8、本实用新型的创新点在于:根据零件形状,使用仿真模拟软件进行凸凹模压料结构测试,通过对常规凸、凹模结构模拟与优化后凸凹模结构模拟对比,测算出在距零件成型区域最低点延长线约30mm-50mm处,设计曲线法兰结构,并将原本的压料区域由原直线段变更为两段直径约13mm-15mm弧线段(如图2所示),既能使材料流动控制在有效区域内,又能使该有效区域内零件塑性变形充分,而不产生断裂、起皱等常见缺陷。

9、本实用新型的有益效果:

10、本实用新型在拉深成形接近合模阶段,相当于多增加一处压边装置,使材料流动限制在有效区域内,进而发生充分塑性变形,零件能完全贴合工装,使零件校形更充分。

11、本实用新型大大降低了该类拉深零件的回弹,减少了人工修整量,零件质量更优,成本消耗降低;工装结构应用范围更加广泛,可以完全代替原有设计工装,还可以成形其他大曲率“u”型零件。



技术特征:

1.一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,所述的凸凹模压料结构设置在现有的拉深成形工装上,所述的拉深成形工装包括工装模座(1),压边圈(2),凸模(3)和凹模(4);其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,其特征在于,所述的凸凹模压料结构距零件有效区域最低点延长线30mm-50mm。

3.根据权利要求1所述的一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,其特征在于,所述的曲线法兰结构截面形状均由两段半径13mm-15mm的弧线段连接而成。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,其特征在于,所述的凸凹模压料结构在拉深成形的接近合模阶段,凹模(4)曲线低点与凸模(3)曲线高点接触,增加压边力,使材料流动局限于零件有效区域内,随着凸、凹模继续合模,该有效区域内材料充分发生塑性变形,减少材料回弹。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,其特征在于,所述的凸凹模压料结构应用于飞机前帽、整流罩类大“u”型零件。


技术总结
本技术属于机械加工领域,涉及一种拉深成形工装的凸凹模压料结构,用于飞机前帽、整流罩类零件拉深工装凸凹模压料形式的改进。凸凹模压料结构设置在拉深成形工装的凸、凹模两侧,为曲线法兰结构,位置在距零件成型区域最低点延长线30mm‑50mm处,将原本的压料区域由原直线段变更为两段直径13mm‑15mm弧线段相连,整体形状随零件成型区域边缘外形设置,凸、凹模上的曲线法兰结构相合,凸模上的曲线法兰结构凸出型面平面,相应的凹模上的曲线法兰结构向型面平面内凹;合模过程中,凸凹模压料结构既能使材料流动控制在有效区域内,又能使该有效区域内零件塑性变形充分,而不产生断裂、起皱等常见缺陷。

技术研发人员:张瑞萌,蔡吉福,孔美娜,朱海青,朱国栋
受保护的技术使用者:中航沈飞民用飞机有限责任公司
技术研发日:20231024
技术公布日:2024/7/25
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