CN103599981A - 一种t形三通管拉深成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种T形三通管拉深成形方法及成形模具，其展开毛料在T形三通管的管口方向以及管口的夹角方向留有工艺补偿余料，在模具的压边圈上设有开放状的压延筋，凹模采用各管口位置封闭结构，凹模上设有对应压延筋的压延槽，本发明能有效解决T形三通管零件成形过程的开裂、起皱、回弹贴胎困难问题。

Description

一种T形三通管拉深成形方法

技术领域

本发明涉及飞机制造领域的钣金零件成形技术，具体是一种拉深成形方法及成形模具，尤其适用于板制T形不锈钢三通管一次拉深成形。

背景技术

在飞机零件的制造领域，三通管高表面质量、高效率一次成形一直是生产中的重大难题。通常三通管是由钣金成形的左右件对焊组成，特别是采用强度较高不锈钢制造的三通管成形十分困难，为了满足零件在使用过程承受较高的压力及空间装配关系要求，因此成形后的钣金件除了满足高精度配合要求外，还需较高的成形质量。

由于长期以来无法有效解决零件成形中的起皱问题，对该类零件一直用落压方法；该方法在凹模内填冲大量的橡皮，使得中起皱部位的材料向外排开减少起皱，采用一边成形一边敲打除皱的渐进成形办法，产品质量完全取决于操作人员试验或经验判断，成形后的产品质量不稳定，效率相对较低。该方法另一缺点是管壁部分材料主要是受压弯曲成形，零件在受较大压力作用才与模具贴合；外力卸载后回弹大，特别对钢件类零件修整贴胎困难。

拉深成形与落压成形相比效率较高、表面较好、贴胎效果好；T形三通管类零件按传统拉深成形实施过程主要问题如下：

1.零件成形过程中部起皱及边缘开裂相互矛盾；对展开毛料形状与模具结构配合使用要求十分讲究。

2.采用管口开敞凹模结构，压边圈不能很好控制材料流动消除中部褶皱，且出现端头缺料现象。采用管口封闭凹模结构，毛料包在凸模的方法，压边圈能控制材料流动，但在每个管口最高处出现严重抢料现象，零件成形不到1/3高度就出现端头横向开裂，导致零件成形失败。

3.零件在成形过程中，由于结构不对称，板料容易偏向直通管边外侧方向；导致成形后期零件缺料更严重。

4.按传统拉深方法成形一般采用边成形、边敲打、边切割修形方法；生产效率低、产品质量差、修正切割困难、对操作人员技能要求高。

发明内容

为了解决落压成形、传统拉深成形方面的缺陷，本发明的目的在于提供一种T形三通管拉深成形方法及成形模具。使用本发明能一次成形出表面光滑、贴胎效果好的不锈钢T形三通管产品。

一种T形三通管拉深成形方法，含有优化的展开毛料、拉深成形用的凹模、压边圈以及凸模，其特征在于：1）所述的展开毛料在T形三通管的管口方向留有工艺补料第一耳片，在直通管口与垂直管口之间同样留有工艺补料第二耳片，第一耳片和第二耳片之间留有三角形工艺补偿余量；2）所述压边圈上设有开放状的压延筋，压延筋的开放口位于三通管的直通管外侧边方向；3）所述凹模采用各管口位置封闭的凹模结构，凹模的底面上设有压延槽，该压延槽位置对应压边圈的压延筋；4）将上述步骤1）所述的展开毛料的管口方向与凸模、凹模以及压边圈的相应位置组装拉深成形5）。

本发明有益效果是：

1.模具的结构与传统模具基本一致，模具的安装与操作与传统模具完全相同，容易实现。

2.通过优化的展开毛料，耳片状的工艺余量能有效解决T形三通管零件成形过程的开裂、起皱、回弹贴胎困难问题。

3.实现按给定的展开毛料等工艺参数一次成形出表面光滑的产品，生产效率高、对操作者水平依赖低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1是本发明中凸模、展开毛料、压边圈垂直方向关系的投影图

图2是本发明压边圈结构示意

图3是本发明展开毛料形状图

图4是成形前模具在直通管中间位置阶梯剖面图

图5是成形后模具在垂直管中间位置剖面图

图6是本发明成形后带余量的零件图

图中编号说明：1.压边圈，2.压延筋，3展开毛料，4凸模，5凸模上零件外形线，6机床顶杆，7毛料定位孔，8.第一耳片，9.三角形工艺补偿量，10.下模座，11.凹模，12.上模座，13.零件14.压延槽，15成形后零件外形线，16第二耳片，17凸模定位孔

具体实施方式

参见附图，具体步骤实施如下：

首先优化钣金毛料。

参照图1、图3，依据T形三通管的设计模型，优化展开毛料，展开毛料3在T形三通管的三个管口方向分别留有工艺补料第一耳片8，在直通管口与垂直管口之间同样留有两个工艺补料第二耳片16，在第一耳片8和第二耳片16之间还分别有四处三角形工艺补偿量9；为了保证成形时，准确放置展开毛料3与模具的相对位置，所述展开毛料3在T形三通管的管口中心分别设有毛料定位孔7，该定位孔与凸模定位孔17位置对应。

需要说明的是，工艺补料耳片具备足够长度及宽度，其长度尺寸估算方法如下：第一耳片8的长度≥成形高度+凸模边缘到压延筋距离；第二耳片16的长度≥成形弧长‐成形半径+凸模边缘到压延筋距离；各耳片的宽度取约40mm。第一耳片8与第二耳片16之间依据放边成形弧长不变原理进行工艺补充，形成三角形工艺补偿量9。毛料定位孔7位于零件外形线外侧各管口最高处位置，毛料定位孔7与凸模定位孔17位置对应。按上述原则计算设计的展开毛料3如图3所示，图1中所示阴影部分为展开毛料3与压边圈1成形时接触面。

采用的拉深模具结构及操作方法参见附图1、图2、图4、图5所示。

图2中压边圈1上设有开放状的压延筋2，压延筋2的开放口位于直通管的外侧边方向；图4、图5中的凹模采用各管口位置封闭的凹模结构，凹模的底面上设有压延槽14，该压延槽位置对应压边圈的压延筋2；在凸模上设置有三个Φ4的凸模定位孔17，其孔位与毛料定位孔7对应。

最后将上述的展开毛料3的管口方向与凸模、凹模以及压边圈按相应位置组装后拉深成形，组装时注意将毛料定位孔7与凸模定位孔17对应，展开毛料3与与凸模4位置关系如图1。

如图4、图5，将上模座12与下模座10分别安装到机床滑块与工作台上，通过机床顶杆6推动压边圈1到上表面略高于凸模4上表面的高度，将展开毛料3放置后，使展开毛料3上的可视定位孔7与凸模定位孔17对应，下降机床滑块使压边圈1及凹模11压紧展开毛料3开始向下拉深成形，当凹模下降到图5中位置时成形完毕。

成形后的零件13见图6，按照成形后零件外形线15切割完四周的余量，零件制造完毕。

Claims (2)

1.一种T形三通管拉深成形方法，含有优化的展开毛料、拉深成形用的凹模、压边圈以及凸模，其特征在于：1）所述的展开毛料在T形三通管的管口方向留有工艺补料第一耳片，在直通管口与垂直管口之间同样留有工艺补料第二耳片，第一耳片和第二耳片之间留有三角形工艺补偿余量；2）所述压边圈上设有开放状的压延筋，压延筋的开放口位于三通管的直通管外侧边方向；3）所述凹模采用各管口位置封闭的凹模结构，凹模的底面上设有压延槽，该压延槽位置对应压边圈的压延筋；4）将上述步骤1）所述的展开毛料的管口方向与凸模、凹模以及压边圈的相应位置组装拉深成形。

2.如权利要求1所述的T形三通管拉深成形方法，其特征在于所述展开毛料的T形三通管的管口中心设有毛料定位孔，同时在凸模的上表面T形三通管的管口中心对应设有凸模定位孔。

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