一种飞机舱门钣金零件成型装置及成型方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞机舱门钣金零件成型装置及成型方法，将充液成型和刚性成型相结合，通过凹模设置液室，零件坯料放置在凹模法兰上，压边圈下行将零件坯料压住，随后凸模下行接触零件坯料上表面，在液室压力的作用下，凸模拉伸零件坯料下行进入凹模，坯料在凸模和液室压力的共同作用下发生塑性变形，大部分型面和台阶已在充液拉深阶段成型，其中型面小R区和零件回弹由凸模、凹模型面刚性挤压成型。本发明专利技术可有效提高飞机舱门零件整体成型质量和精度，大幅提高了零件的制造效率。大幅提高了零件的制造效率。大幅提高了零件的制造效率。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机舱门钣金零件成型装置及成型方法


[0001]本专利技术属于航空制造领域的板材塑性加工技术，具体涉及一种用于飞机舱门盆形底部带二次台阶薄壁钣金零件成型方法及成型模具。

技术介绍

[0002]在航空制造领域，近年来随着对飞机在极端环境下的性能要求不断提高，越来越多的复杂薄壁钣金零件制造质量也被提高，进一步增加了该类零件制造难度，给制造水平带来了较大挑战。
[0003]飞机舱门钣金零件具有尺寸大、精度高、表面质量高、抗疲劳性高的特点，在飞机舱门钣金零件制造中，由于该舱门零件拉伸深度大，法兰处R角非常小(R仅为5mm)，且底部带有小R台阶，传统的拉伸工艺很难一次成型，且极易造成零件R区和二次台阶处破裂，同时成型工序复杂，模具数量投入较多，目前多采用落压工艺+手工辅助相结合的方法进行制造。落压工艺是成型飞机复杂钣金零件的传统方法，但该工艺在成型过程中手工修整工作量大，零件成型质量不易控制，零件反复遭受落锤冲击和人工敲打，零件表面和内部损伤严重，同时零件成型极易发生冷作硬化现象，为提高零件塑性变形需多次退火处理，工序繁琐且效率低，难以满足飞机的疲劳寿命要求和适应飞机钣金精确成型技术的发展趋势，如今落压工艺+手工辅助制造方式已被西方国家明文禁止，也被国内航空产业限制采用，因此急需寻找一种代替传统落压工艺+手工辅助的制造方法迫在眉睫。

技术实现思路

[0004]解决的技术问题
[0005]专利技术目的在于解决飞机舱门盆形底部带二次台阶薄壁钣金零件制造表面质量差、尺寸精度低、抗疲劳性差的问题，基于一种新工艺方法提高零件成型质量和效率。
[0006]技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术一方面提出了一种飞机舱门钣金零件成型装置，所述装置包括凸模、凹模、压边圈、液室、导向板；在凸模与凹模上均制出待成型零件贴合的型面，所述凹模底部设置有充液液室和注液孔，在凹模零件法兰区配有压边圈，凸模穿过压边圈并由导向板定位，导向板安装固定在凸模四周，其中，凹模安装在液压机床下工作台面，凸模安装在液压机床拉伸滑块上，压边圈安装在液压机床压边滑块上。
[0008]本专利技术另一方面还提出了一种飞机舱门钣金零件成型方法，将充液成型和刚性成型相结合，通过凹模设置液室实现；成型时，将待成型零件坯料放置在凹模法兰上，压边圈下行将零件坯料压住，随后凸模下行接触零件坯料上表面，在液室压力的作用下，凸模拉伸零件坯料下行进入凹模，坯料在凸模和液室压力的共同作用下发生塑性变形，大部分型面和台阶已在充液拉深阶段成型，其中型面小R区和零件回弹由凸模、凹模型面刚性挤压成型。
[0009]成型过程具体包括如下步骤：
[0010]步骤一、凹模安装在液压机床下工作台，凸模安装在液压机床拉伸滑块上，压边圈安装在液压机床压边滑块上，零件坯料放置在凹模上；
[0011]步骤二、压边圈下行至零件坯料上表面并压住零件坯料，凸模下行至接触零件坯料上表面；
[0012]步骤三、输入预定压边力，对凹模进行注水加压至预定值；
[0013]步骤四、保持压边力和液室压力，凸模继续下行拉伸零件坯料进入凹模型腔；
[0014]步骤五、凸模在距凹模贴合面5mm时，对液室进行泄压，同时凸模继续拉伸零件坯料至于凹模型面贴合；
[0015]步骤六、对凹模液室进行完全泄压并保持凸模一定时间的压合；
[0016]步骤七、打开模具取出成型完成的零件。
[0017]有益技术效果
[0018]本方法的模具制造成本低、工序简单、操作简化，零件制造质量好、精度高、效率高；在成型过程中，将多套模具集成为一体，简化了模具成本；在液室压力的作用下，待加工零件紧贴于凸模表面，同时，增加了待加工零件与凸模的摩擦力，保证待加工零件侧壁不会因为受拉应力过大产生破裂；在液室压力作用下，避免待加工零件法兰圆角区与凹模入口圆角区接触，接触摩擦力小，有利于待加工零件向成型区流动；避免待加工零件转角区破裂。
附图说明
[0019]图1是飞机舱门钣金零件成型的工作示意图；
[0020]其中：1
‑
凸模、2
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压边圈、3
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凹模、4
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液室、5
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注液孔、6
‑
导向板。
具体实施方式
[0021]结合附图1，提供一种飞机舱门钣金零件成型装置，包括凸模1、压边圈2、凹模3、液室4、注液孔5、导向板6；在凸模1与凹模3上均制出零件贴合型面，其中凹模3底部设置有充液液室4和注液孔5，凹模3零件法兰区配有压边圈2，凸模1穿过压边圈2并由导向板6定位，导向板6安装固定在凸模1四周，其中，凹模3安装在液压机床下工作台面，凸模1安装在液压机床拉伸滑块上，压边圈2安装在液压机床压边滑块上。
[0022]在具体设计时，所述凸模1与凹模3均制出与小R区相配的型面。所述凸模1上端通过转接板与机床连接。所述凸模1与压边圈2四周之间设有导向板6，用于凸模1运动时的导向。所述压边圈2与凹模3之间设置有承压块，一方面用于保证压边圈与凹模之间形成一定间隙，另一方面对压边圈起支撑作用，防止在工作时，压边圈受机床压力产生变形。在加工成型过程中，待加工零件与凸模1之间易形成真空，在所述凸模1上设置有排气孔，便于加工完成后零件从凸模上取下。
[0023]采用如上成型装置实现飞机舱门钣金零件成型包括如下步骤：
[0024]步骤一、将凹模安装在液压机床下工作台，凸模安装在液压机床拉伸滑块上，压边圈安装在液压机床压边滑块上，零件坯料放置在凹模上。
[0025]步骤二、压边圈下行至零件坯料上表面并压住零件坯料，凸模下行至接触零件坯料上表面。
[0026]步骤三、输入预定压边力，对凹模进行注入液体加压至预定值，实施过程中，液体可以是水或液压油。
[0027]步骤四、保持压边力和液室压力，凸模继续下行拉伸零件坯料进入凹模型腔。
[0028]步骤五、凸模在距凹模贴合面5mm时对液室进行泄压，同时凸模继续拉伸零件坯料至于凹模型面贴合。
[0029]步骤六、对凹模液室进行完全泄压并保持凸模一定时间的压合。
[0030]步骤七、打开模具取出成型完成的零件。
[0031]采用如上所述的成型工艺，将多套模具集成为一体，加工工艺易于实现，在液室压力的作用下，待加工零件紧贴于凸模表面，同时，增加了待加工零件与凸模的摩擦力，保证待加工零件侧壁不会因为受拉应力过大产生破裂；在液室压力作用下，避免待加工零件法兰圆角区与凹模入口圆角区接触，接触摩擦力小，有利于待加工零件向成型区流动；避免待加工零件转角区破裂。本专利技术将充液成型和刚性成型有机相结合，可有效提高飞机舱门零件整体成型质量和精度，大幅提高了零件的制造效率。
[0032]以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本专利技术的技术方案，并非对本申请进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本申请的设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机舱门钣金零件成型装置，其特征在于，所述装置包括凸模、凹模、压边圈、液室、导向板；在凸模与凹模上均制出待成型零件贴合的型面，所述凹模底部设置有充液液室和注液孔，在凹模零件法兰区配有压边圈，凸模穿过压边圈并由导向板定位，导向板安装固定在凸模四周，其中，凹模安装在液压机床下工作台面，凸模安装在液压机床拉伸滑块上，压边圈安装在液压机床压边滑块上。2.如权利要求1所述的一种飞机舱门钣金零件成型装置，其特征在于，所述凸模与凹模均制出与待加工零件小R区相配的型面。3.如权利要求1所述的一种飞机舱门钣金零件成型装置，其特征在于，所述凸模上端通过转接板与液压机床连接。4.如权利要求1或3所述的一种飞机舱门钣金零件成型装置，其特征在于，在所述凸模1上设置有排气孔。5.如权利要求1所述的一种飞机舱门钣金零件成型装置，其特征在于，所述凸模与压边圈四周之间均设有导向板，用于凸模运动时的导向和限位。6.如权利要求5所述的一种飞机舱门钣金零件成型装置，其特征在于，所述压边圈与凹模之间还设置有承压块。7.一种飞机舱门钣金零...

【专利技术属性】
技术研发人员：张温韬，王波，吴军豪，姚军军，罗建宏，张伟庆，王家麟，韩志斌，邹秋芽，
申请(专利权)人：陕西飞机工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：