一種飛機(jī)階梯形薄壁零件的鈑金成型工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼、鋁合金、結(jié)構(gòu)鋼等薄壁鈑金零件的成形加工工藝，尤其涉及一種飛機(jī)階梯形型薄壁零件的鈑金成型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前民機(jī)項(xiàng)目某些零件，如登機(jī)門(mén)服務(wù)框的防磨板等，為多次彎邊的薄壁零件，加工難度較大。傳統(tǒng)制作此類(lèi)零件往往采用手工成形、落壓成形的加工方式，但由于此類(lèi)零件轉(zhuǎn)折、過(guò)渡區(qū)較多，彎邊處易發(fā)生起皺、微裂紋，且某些零件同時(shí)具有內(nèi)外彎邊，傳統(tǒng)加工工藝制作過(guò)程難度極大，需熟練工人長(zhǎng)時(shí)間工作，零件合格率仍不足40%，且零件的表面質(zhì)量及成形的貼膜度等關(guān)鍵參數(shù)難以保證。目前各大航空工業(yè)企業(yè)相繼引入橡皮囊成形設(shè)備，而拉深成形屬于鈑金成形的基礎(chǔ)工藝，所以這種梯形型材零件的加工成型方法具有良好的推廣價(jià)值。
[0003]另有中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為:201410525255.X，公布日為2015.2.18，公開(kāi)了涉及對(duì)航空鈑金零件擠壓型材下陷創(chuàng)建方法的改進(jìn)。創(chuàng)建下陷的步驟如下:定義;標(biāo)記幾何元素和參數(shù)；輸入下陷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù);偏置獲得平面;偏置獲得偏置曲面;在實(shí)體內(nèi)相切連續(xù)擴(kuò)展內(nèi)側(cè)面獲得面列表;分割刪除一側(cè)實(shí)體;創(chuàng)建圓角，增厚生成下陷。本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的航空鈑金零件擠壓型材下陷創(chuàng)建方法，大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率，保證了下陷的創(chuàng)建質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了所創(chuàng)建下陷的規(guī)范化。然而，以上述發(fā)明主要針對(duì)型材，針對(duì)的階梯形薄壁零件壁厚不超過(guò)1.5mm，易產(chǎn)生起皺、橘皮、微裂紋等，成形過(guò)程差異很大，加工難點(diǎn)也不盡相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種飛機(jī)階梯形型薄壁零件的鈑金成型工藝，其目的是保證零件的成型率和成型后的表面質(zhì)量，避免因手工制作而造成的缺陷多、成形效率低等不利因素，保證零件加工質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種飛機(jī)階梯形型薄壁零件的鈑金成型工藝，其特征在于，包括以下步驟:
(1)根據(jù)預(yù)設(shè)的成形方案，利用三維數(shù)學(xué)模型，確定原材料尺寸；
(2)設(shè)計(jì)并制作拉深模具和橡皮囊成形工裝；
(3)使用拉深模具，將原材料拉深成盆型初型件；
(4)將盆型初型件切割為兩件，再通過(guò)橡皮囊成形工裝將切割后的盆型初型件液壓成形，獲得階梯型零件彎邊，即得到最終成品零件。
[0006]所述步驟(I)中利用的三維數(shù)學(xué)模型為三維CATIA數(shù)學(xué)模型，確定原材料尺寸時(shí)需增加工藝余量。
[0007]所述壓成盆型初型件的拉深速度為0.3-0.4mm/s，壓邊圈壓力為5.5-7.3MPa。
[0008]對(duì)于薄壁的多次彎邊零件，先利用拉深模具進(jìn)行雙拉伸、然后橡皮囊液壓成形的工藝方式。
[0009]成形過(guò)程中采用橡皮囊工裝液壓成形的方式，獲得負(fù)角度的彎邊。
[0010]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明采用先拉深，后液壓成形的方法，合理利用了目前先進(jìn)的加工設(shè)備，代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工成形，加工效率有顯著提升。
[0011]2、本發(fā)明采用CAITA三維數(shù)學(xué)模型中的鈑金模塊，確定零件展開(kāi)料的尺寸，減少了加工成形前的計(jì)算量。
[0012]3、本發(fā)明采用雙拉深成形的方式，成形零件的一、二次彎邊，可以使原材料流動(dòng)更加充分，避免手工成形時(shí)，彎邊處出現(xiàn)應(yīng)力集中的情況。根據(jù)零件材料及尺寸，設(shè)置拉深速度為0.3-0.4mm/s，壓邊圈壓力為5.5-7.3MPa。
[0013]4、本發(fā)明的第一次成型采用雙拉伸的方式，改善了拉深時(shí)的受力狀況，提高了零件的成形效率。
[0014]5、本發(fā)明采用橡皮囊成形的方式，成形零件的負(fù)角度彎邊，較傳統(tǒng)手打模，加工質(zhì)量及加工速率上，有了明顯改善。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是擬成形零件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是第一次拉深成形盆型初件示意圖。
[0017]圖3是第二次橡皮囊液壓成形(即最終零件)示意圖。
[0018]標(biāo)記說(shuō)明:1、盆型初型件，1.1、一次彎邊，1.2、二次彎邊，1.3、三次彎邊，1.4、四次變邊。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
一種飛機(jī)階梯形型薄壁零件的鈑金成型工藝，包括以下步驟:
(1)根據(jù)預(yù)設(shè)的成形方案，利用三維數(shù)學(xué)模型，確定原材料尺寸;本步中利用的三維數(shù)學(xué)模型為三維CATIA數(shù)學(xué)模型，確定原材料尺寸時(shí)，需增加工藝余量(即成形方案的用量多一些)；
(2)根據(jù)預(yù)設(shè)的成形方案，設(shè)計(jì)并制作拉深模具和橡皮囊成形工裝；
(3)使用拉深模具，拉深速度為0.3-0.4mm/s，壓邊圈壓力為5.5-7.3MPa，將原材料拉深成盆型初型件，所述盆型初型件就沖壓成的形狀如“盆”狀；
(4)將盆型初型件切割為兩件，再通過(guò)橡皮囊成形工裝將切割后的盆型初型件液壓成形，獲得階梯型零件彎邊，即得到最終成品零件。
[0020]對(duì)于薄壁的多次彎邊零件，先利用拉深模具進(jìn)行雙拉伸、然后橡皮囊液壓成形的工藝方式，成形過(guò)程中采用橡皮囊工裝液壓成形的方式，獲得負(fù)角度的彎邊。
[0021 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:
如圖1為預(yù)設(shè)的成形方案，即擬成形零件結(jié)構(gòu)示意圖。?0022] 根據(jù)圖1擬成形零件示意圖:
1、下料:通過(guò)三維CATIA數(shù)學(xué)模型獲得零件展開(kāi)料尺寸，增加成型余量后，得到原材料所需尺寸，切割下料；
2、設(shè)計(jì)并制作拉深模具和橡皮囊成形工裝；
3、利用拉深模具，使用雙拉深的方法，將原材料使用沖壓的方式，形成一次彎邊1.1、二次彎邊1.2的初成形，以獲得如圖2所示的盆型初型件I;
4、切割:將盆型初型件切割為兩個(gè)(如圖2所示，沿虛線(xiàn)切割成兩個(gè))，為下一步二次成型做準(zhǔn)備；
5、使用橡皮囊成形工裝，采用橡皮囊液壓成形的方式，將切割的零件進(jìn)行三次彎邊1.3、四次彎邊1.4的二次成形，最終成四次彎邊的零件，四次彎邊是為負(fù)角度的零件，如圖3所示。
[0023]本發(fā)明特別適用于成形壁厚< 1.5_的不銹鋼、鋁合金多次彎邊薄壁零件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛機(jī)階梯形薄壁零件的鈑金成型工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)根據(jù)預(yù)設(shè)的成形方案，利用三維數(shù)學(xué)模型，確定原材料尺寸； (2)設(shè)計(jì)并制作拉深模具和橡皮囊成形工裝； (3)使用拉深模具，將原材料拉深成盆型初型件； (4)將盆型初型件切割為兩件，再通過(guò)橡皮囊成形工裝將切割后的盆型初型件液壓成形，獲得階梯型零件彎邊，即得到最終成品零件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)階梯形薄壁零件的鈑金成型工藝，其特征在于:所述步驟(I)中利用的三維數(shù)學(xué)模型為三維CATIA數(shù)學(xué)模型，確定原材料尺寸及需增加工藝余量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)階梯形型薄壁零件的鈑金成型工藝，其特征在于:所述沖壓成盆型初型件的拉深速度為0.3-0.4mm/s，壓邊圈壓力為5.5-7.3MPa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)階梯形薄壁零件的鈑金成型工藝，其特征在于:對(duì)于薄壁的多次彎邊零件，先利用拉深模具進(jìn)行雙拉伸、然后橡皮囊液壓成形的工藝方式。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛機(jī)階梯形薄壁零件的鈑金成型工藝，其特征在于:成形過(guò)程中采用橡皮囊工裝液壓成形的方式，獲得負(fù)角度的彎邊。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種飛機(jī)階梯形薄壁的鈑金成型工藝，工藝步驟包括：確定毛料尺寸并下料；雙拉深成形獲得盆型初型件；切割后橡皮囊液壓二次成形獲得最終零件。通過(guò)先拉深-后液壓成形的方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)手打模成形，可以有效提高加工效率，改進(jìn)零件加工質(zhì)量；通過(guò)雙拉深成形的方式，改善了拉深時(shí)的受力方式，避免零件出現(xiàn)減薄及應(yīng)力集中的狀況；通過(guò)橡皮囊液壓成形，以獲得負(fù)角度的彎邊，彌補(bǔ)了拉深工藝的不足。本發(fā)明可以有效提高生產(chǎn)此類(lèi)零件的效率，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益并且保證產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類(lèi)】B21D53/92, B21D22/22, B21D19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105537454
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610115122
【發(fā)明人】杜學(xué)知, 榮健, 姚剛, 楊宏
【申請(qǐng)人】成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年3月2日