一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具及其成型工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具及其成型工艺，其中拉伸模具，包括上模和下模，上模包括上模板和成形凹模，下模包括成形凸模，成形凸模包括模体和模座，所述模体和模座之间设有对应零件变截面弯边的变截面弯边成型区，所述成形凹模的底部中间设有对应模体的成型凹槽，所述成型凹槽内侧壁的底部两侧分别设有对应变截面弯边成型区的变截面切角边。本发明专利技术拉伸和手工校正仅需一套模具即可完成零件所有的成形操作，简化了模具制造，同时使用拉伸模具成形的零件，变形量明显减少，后续手工校正量明显减轻，生产效率大幅度提高，并且仅一名飞机钣金工即可完成零件所有成形操作，大幅度节省了模具设计和制造成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具及其成型工艺


[0001]本专利技术涉及航空制造钣金成形
，特别涉及一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具及其成型工艺。

技术介绍

[0002]罩盖零件作为飞机钣金零件，是飞机结构重要组成部分，其主要作用是控制飞机外形、保证气动外形和保护内部元件不受气动力、气动热和声振等环境影响，该类零件为变曲率横截面零件，型面结构复杂，一般呈流线型曲面结构，并且有较大的深宽比，具有外轮廓尺寸大、开档尺寸小和内壁深度深的特点。
[0003]目前该类零件成形工艺一般采用“落压成形+退火+手工校正+淬火+手工校正”的工艺方案，其中因零件落压变形严重，容易出现出皱纹或被拉裂缺陷，需进行退火以降低材料的冷作硬化、提高塑性，退火后再次手工校正，手工校正工作量明显加大，材料报废率较高，因此，为改善零件成形缺陷，需要对成形工艺方案进行优化，即通过采用垫橡皮进行逐次落压成形，手工成形采用自制的简易收边器+半旧的木榔头进行校正，采用逐次落压成形过程中尽管在一定程度上能减轻零件出现大量皱纹或被拉裂缺陷，但由于落锤的压制作用，导致零件尺寸精度一致性差，材料仍出现较高的报废率，并且落锤模采用的铅锌模具较软，成形过程中易导致模具表面出现凹坑缺陷，从而影响零件表面质量；仅靠手工对落压成形后的起皱处进行校正后仍有明显的榔头印产生，费时费力，无法完全保证零件全部贴模；落压成形生产周期长且中间成形工序较多，导致整个零件生产周期较长，效率低，无法满足后续批生产需求，随着新一代飞机外形尺寸和拉深深度的不断增加，现有的成形技术无法满足其后续生产要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具及其成型工艺。
[0005]为此，本专利技术的第一目的在于提供一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具，包括上模和下模，所述上模包括上模板和成形凹模，所述下模包括成形凸模，所述成形凸模包括模体和模座，所述模体和模座的两侧之间设有对应零件变截面弯边的变截面弯边成型区，所述成形凹模的底部中间设有对应模体的成型凹槽，所述成型凹槽内侧壁的底部两侧分别设有对应变截面弯边成型区的变截面切角边。
[0006]优选，模体与成型凹槽的单侧间隙控制在板料厚度的1.1 至1.2之间。
[0007]优选，所述上模和下模和下模之间设有单边定位装置，所述单边定位装置包括上固定块、定位插板、下固定块和定位块，所述成形凸模的前端面上设有上固定块，上固定块上设有定位插板，所述成形凸模的前端面设有下固定块，下固定块的两侧分别设有定位块，两定位块对定位插板插入定位。
[0008]本专利技术的另一个目的在于提供一种飞机钣金罩盖零件的成型工艺，包括以下步
骤：S1:前置处理：在板料的上表面铺贴一层塑料保护膜；S2: 钣金罩盖零件的腹板面及侧壁初步成型：将板料放置在成形凸模上进行拉伸，利用拉伸机的钳口分别夹住板料两端，降低拉伸机钳口高度以施加向下的第一拉伸力F1，使板料逐步贴合到成形凸模的上表面及侧面，初步成型出钣金罩盖零件的腹板面及侧壁形状；S3: 钣金罩盖零件的变截面弯边部的初步成型：控制上模下行至靠近成形凸模的变截面弯边成型区，利用上模护住腹板面及侧壁的已成型区域，通过拉伸机继续施加朝外侧倾斜向下的第二拉伸力F2，初步成型出变截面弯边部；S4: 钣金罩盖零件的成型：控制上模下行至合模，使变截面切角边压住变截面弯边部，通过拉伸机再次施加水平反向的第三拉伸力F3，直至板料与模具型面完全拉伸贴合为止，得到半成品零件；S5:对半成品零件进行修剪并预留耳片，并在耳片上加工出耳片孔，去除半成品零件的塑料保护膜；S6:将半成品零件进行淬火处理；S7: 手工校正：淬火完成后取出半成品零件，将半成品零件固定在下模上，使用橡皮和校正卡板对淬火变形后的局部不贴合处进行校正，直至零件最终完全贴模；S8: 校正后进行修边并去除耳片，即可得到最终产品。
[0009]优选，在步骤S1和步骤S2之间还包括下料步骤，所述下料步骤包括将板料平铺在成形凸模，使板料拉伸方向与轧制方向一致。
[0010]优选，步骤S6中，淬火使用铝丝固定耳片将半成品零件置于硝盐槽中进行淬火。
[0011]本专利技术有益效果在于：1、拉伸和手工校正仅需一套模具即可完成零件所有的成形操作，简化了模具制造，同时使用拉伸模具成形的零件，变形量明显减少，后续手工校正量明显减轻，生产效率大幅度提高，并且仅一名飞机钣金工即可完成零件所有成形操作，大幅度节省了模具设计和制造成本。
[0012]2、本专利技术成形工艺“拉伸成形+上模辅助成形”，替代了以往的落压成形和退火工艺方案，能达到简化蒙皮加工工艺流程，并有效的解决了以往零件落压成形过程中的表面起皱严重或被拉裂缺陷，表面质量差和合格率低的问题，精度得以保证，极大地提高了零件的成形合格率；该工艺方案可为后续类似零件成形提供技术支持和推广。
附图说明
[0013]图1是本专利技术较佳实施例中飞机整流罩零件的结构示意图；图2是本专利技术较佳实施例中拉伸模具的结构示意图；图3是图2沿A
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A的剖视图；图4是本专利技术较佳实施例中上模的结构示意图；图5是本专利技术较佳实施例中上模的侧剖视图；图6是本专利技术较佳实施例中下模的侧视图；图7是图6沿B
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B的剖视图；
图8是图6沿C
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C的剖视图；图9是本专利技术较佳实施例第一次拉伸时的结构示意图；图10是本专利技术较佳实施例第二次拉伸时的结构示意图；图11是本专利技术较佳实施例第三次拉伸时的结构示意图；图12是本专利技术较佳实施例校正后半成品零件的结构示意图；图13是本专利技术较佳实施例半成品零件在成形凸模上的结构示意图；图14是本专利技术较佳实施例半成品零件手工校正时的结构示意图；图15是本专利技术较佳实施例板料下料方向的示意图图中：上固定块1，定位插板2，上模板3，成形凹模4，定位块5，下固定块6，成形凸模7，耳片8，成型凹槽41，模体71，模座72，变截面弯边成型区73，零件100，变截面弯边101，钳口200，板料300，塑料保护膜301，变截面弯边部302，半成品零件400，变截面切角边411。
具体实施方式
[0014]本专利技术通过下面的实施案例可以对本专利技术做进一步的描述，然而，本专利技术的范围并不限于下述实施例。
[0015]实施例1：本实施例中板料300为常见的航空材料LY12
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M，零件的成形工艺为：“拉伸成形+淬火+手工校正”，取消和替代了原来的“落压成形+退火+手工校正+淬火+手工校正”工艺，如图1所示为大宽比飞机整流罩零件的结构示意图；零件两侧具有难变形区域（变截面弯边101），由零件的横向及纵向曲率进行分析后可知，该类零件通常横向曲率相比纵向曲率明显较大且零件纵向长度较长，零件腹板面为变曲率的凸峰型结构并且纵向曲率较小，根据以往零件经验可知，零件需两次及两次以上拉伸成形，为进一步验证零件是否可进行一次拉伸成形，通过选取零件最大处剖面长度Lmax、最小处剖面处长度Lmin和查取常见本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具，包括上模和下模，其特征在于，所述上模包括上模板和成形凹模，所述下模包括成形凸模，所述成形凸模包括模体和模座，所述模体和模座的两侧之间设有对应零件变截面弯边的变截面弯边成型区，所述成形凹模的底部中间设有对应模体的成型凹槽，所述成型凹槽内侧壁的底部两侧分别设有对应变截面弯边成型区的变截面切角边。2.根据权利要求1所述的一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具，其特征在于，模体与成型凹槽的单侧间隙控制在板料厚度的1.1 至1.2之间。3.根据权利要求1所述的一种大深宽比飞机钣金罩盖零件拉伸模具，其特征在于，所述上模和下模和下模之间设有单边定位装置，所述单边定位装置包括上固定块、定位插板、下固定块和定位块，所述成形凸模的前端面上设有上固定块，上固定块上设有定位插板，所述成形凸模的前端面设有下固定块，下固定块的两侧分别设有定位块，两定位块对定位插板插入定位。4.一种利用权利如权利要求1所述的拉伸模具制造飞机钣金罩盖零件的成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1:前置处理：在板料的上表面铺贴一层塑料保护膜；S2: 钣金罩盖零件的腹板面及侧壁初步成型：将板料放置在成形凸模上进行拉伸，利用拉伸机的钳口分别夹住板料两端，降低拉伸机钳口高度以施加向下的第一拉伸力F1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱乐宗，钟冬平，徐晏清，曾斌，党晖，熊光利，文松涛，汪洋华，吴莉华，何箭南，龚甘霖，马帅营，吴文刚，王雄，黄旭林，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
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