一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备及其工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备及其工艺，装备包括工作台、模具安装台、模块化模具、主液压缸和主液压缸安装板；所述工作台用于放置工件；所述模具安装台设置在工作台上方与工件对应位置；所述主液压缸设置在模具安装台顶端中部区域，且所述主液压缸底部通过主液压缸安装板与模具安装台连接；所述模具安装台下端面呈矩阵式排列有若干模块化模具安装孔；所述模块化模具分别对应纵向设置在模块化模具安装孔内。工艺上可以实现梯度加载，逐级递加压下量，可以实现不同压下量的精确控制。相比现有技术来说，本发明专利技术的高生产率和低能耗为该结构的成形技术提供了一种新思路，是一种高性能、高效率、低成本制造薄壁內腹肋板的先进技术。的先进技术。的先进技术。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备及其工艺


[0001]本专利技术涉及航天先进制造及塑性加工
，尤其涉及一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备及其工艺。

技术介绍

[0002]航空航天设备的快速发展需要使用重量轻、承载能力高的部件。带内腹肋的薄壁结构具有重量轻、刚度大、承载能力强等优点，被广泛应用于航空航天设备中。但是，该结构的复杂几何形状使其难以制造。如何制造高性能、高效率、低成本的带内腹肋的薄壁板已成为航天装备制造技术的前沿。
[0003]径向包络薄壁结构常见的应用为航天领域、深海领域等，例如火箭推进剂的储存箱，即为铝合金径向包络薄壁结构，目前该结构的传统制造工艺为切削、钣金和锻造，成形过程涉及到减材制造，生产效率低，生产成本高，材料利用率低。

技术实现思路

[0004]为了克服薄壁內腹肋板的传统钣金、切削等制造设备工艺带来的生产效率不足，生产成本高和材料利用率低等问题，本专利技术提供了一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备及其工艺，不仅能够实现不同形式产品的生产，而且多个位移和载荷传感器能精确控制冲压压下量，实时调整压下载荷，同时压头内置的加热装置以及提出的逐级梯度压下确保了产品的力学性能，为产品的质量提供了保证。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术所提出的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备，包括工作台、模具安装台、模块化模具、主液压缸和主液压缸安装板；所述工作台用于放置工件；所述模具安装台设置在工作台上方与工件对应位置；所述主液压缸设置在模具安装台顶端中部区域，且所述主液压缸底部通过主液压缸安装板与模具安装台连接；所述模具安装台下端面呈矩阵式排列有若干模块化模具安装孔；所述模块化模具分别对应纵向设置在模块化模具安装孔内。
[0007]进一步的，所述模块化模具包括微调液压缸和模具压头；所述微调液压缸分别对应设置在模块化模具安装孔内；所述模具压头分别对应设置在微调液压缸的底端。
[0008]进一步的，所述微调液压缸与模块化模具安装孔螺纹连接。
[0009]进一步的，所述微调液压缸顶端两侧分别安装有位移传感器和压力传感器。
[0010]进一步的，所述模具压头内部设置有加热装置。
[0011]一种薄壁內腹肋板的冲压成型工艺，包括以下步骤：
[0012]S1、安装模块化模具于模具安装台上，安装工件于工作台上；
[0013]S2、设置工件初始进给量，设置模块化模具的压下量为x1，并设置模具压头的温度；
[0014]S3、通过主液压缸控制模具安装台整体压下，第一级模块化模具ModeⅠ首先与工件接触，压力传感器反馈给主控系统以检测模块化模具与工件的接触，主控系统控制模具压
头加热至设定温度，整体模具安装台压下至设定压下量，模块化模具进行压下微调以精准控制压下量；
[0015]S4、位移传感器反馈给主控系统以检测模块化模具压下量到达设定值，主液压缸控制模具安装台上升，工作台控制工件向前进给一段距离；
[0016]S5、通过微调液压缸调整第二级模块化模具ModeⅡ的模具压头预先下伸x1距离，设置ModeⅡ的压下量为x2；
[0017]S6、主液压缸控制模具安装台下降，ModeⅠ和ModeⅡ同时与工件接触；压力传感器反馈给主控系统以检测模块化模具与工件的接触，主控系统控制ModeⅠ和ModeⅡ的模具压头加热至设定温度，整体模具安装台压下至设定压下量，模块化模具进行压下微调以精准控制压下量；
[0018]S7、位移传感器反馈给主控系统以检测模块化模具压下量到达设定值，主液压缸控制模具安装台上升，工作台控制工件向前进给一段距离；
[0019]S8、通过微调液压缸调整第三级模块化模具ModeⅢ的模具压头预先下伸x1+x2距离，设置ModeⅢ的压下量为x3；
[0020]S9、主液压缸控制模具安装台下降，ModeⅠ、ModeⅡ和ModeⅢ同时与工件接触；压力传感器反馈给主控系统以检测模块化模具与工件的接触，主控系统控制ModeⅠ、ModeⅡ和ModeⅢ的模具压头加热至设定温度，整体模具安装台压下至设定压下量，模块化模具进行压下微调以精准控制压下量；
[0021]S10、位移传感器反馈给主控系统以检测模块化模具压下量到达设定值，主液压缸控制模具安装台上升，工作台控制工件向前进给一段距离；
[0022]以此类推，通过n段冲压之后即可形成一种薄壁內腹肋板，其肋板的高度等于多段下压的压下量之和：h＝x1+x2+x3+...+xn。
[0023]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0024]本专利技术可以实现薄壁內腹肋板的冲压成型的连续、高效、稳定的生产，同时调整模块化模具可以灵活实现多种形式及规格薄壁內腹肋板的生产，而且多个位移和压力传感器能精确控制冲压压下量，实时调整压下载荷，同时压头内置的加热装置以及提出的逐级梯度压下确保了产品的力学性能，为产品的质量提供了保证。相比现有技术来说，本专利技术的薄壁內腹肋板的冲压成型装备和工艺的高生产率和低能耗为该结构的成形技术提供了一种新思路，是一种高性能、高效率、低成本制造薄壁內腹肋板的先进技术。
附图说明
[0025]图1是本专利技术所提出的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备的结构示意图；
[0026]图2是图1中模具安装台的结构示意图；
[0027]图3是图1中模块化模具的结构示意图；
[0028]图4是图3中模具压头的结构示意图。
[0029]其中，附图标记：1
‑
工作台；2
‑
模具安装台；21
‑
模块化模具安装孔；22
‑
油路通孔；3
‑
模块化模具；31
‑
微调液压缸；32
‑
模具压头；4
‑
主液压缸；5
‑
主液压缸安装板；6
‑
工件。
具体实施方式
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
[0032]参见附图1至4，给出了本专利技术所提出的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备的一个实施例的具体结构。该装备装备包括工作台1、模具安装台2、模块化模具3、主液压缸4和主液压缸安装板5；所述工作台1用于放置工件6；所述模具安装台2设置在工作台1上方与工件6对应位置；所述主液压缸4设置在模具安装台2顶端中部区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备，其特征在于：所述装备包括工作台、模具安装台、模块化模具、主液压缸和主液压缸安装板；所述工作台用于放置工件；所述模具安装台设置在工作台上方与工件对应位置；所述主液压缸设置在模具安装台顶端中部区域，且所述主液压缸底部通过主液压缸安装板与模具安装台连接；所述模具安装台下端面呈矩阵式排列有若干模块化模具安装孔；所述模块化模具分别对应纵向设置在模块化模具安装孔内。2.根据权利要求1所述的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备，其特征在于：所述模块化模具包括微调液压缸和模具压头；所述微调液压缸分别对应设置在模块化模具安装孔内；所述模具压头分别对应设置在微调液压缸的底端。3.根据权利要求2所述的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备，其特征在于：所述微调液压缸与模块化模具安装孔螺纹连接。4.根据权利要求2所述的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备，其特征在于：所述微调液压缸顶端两侧分别安装有位移传感器和压力传感器。5.根据权利要求4所述的一种薄壁內腹肋板的冲压成型装备，其特征在于：所述模具压头内部设置有加热装置。6.一种采用权利要求4所述装备的薄壁內腹肋板的冲压成型工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：S1、安装模块化模具于模具安装台上，安装工件于工作台上；S2、设置工件初始进给量，设置模块化模具的压下量为x1，并设置模具压头的温度；S3、通过主液压缸控制模具安装台整体压下，第一级模块化模具Mode
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首先与工件接触，压力传感器反馈给主控系统以检测模块化模具与工件的接触，主控系统控制模具压头加热至设定温度，整体模具安装台压下至设定压下量，模块化模具进行压下微调以精准控...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭艳，王佳坡，张学微，杨彦博，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：