CN104259513B - 蒙皮拉伸零件自动制孔装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蒙皮拉伸零件自动制孔装置及方法。采用的技术方案是：自动制孔装置的外壳上端、仿形板通过铰制孔螺钉紧固在模具主体的两端。所述的自动制孔装置，与丝杠配合的丝母紧固在外壳下端；下端盖紧固在外壳下端；外壳内安装电机，减速机紧固在电机外壳下端；电机输出轴与减速机输入轴连接，减速机输出轴上的螺纹与丝母配合，将轴承Ⅰ、轴套、轴承Ⅱ和上端盖依次压入卡盘壳体内，外楔块压入轴承内圈，并通过端盖和螺母压紧轴承；内楔块与外楔块配合，内楔块通过松紧螺栓上下移动来夹紧钻头，钻头与电机连接，卡盘壳体螺接在电机的上端并通过紧定螺钉限位，电机外缘与外壳内壁配合。本发明制孔精度高，无外露，吊装、搬运和存储时不易损坏。

Description

蒙皮拉伸零件自动制孔装置及方法
技术领域
本发明涉及一种蒙皮拉伸钣金零件制孔工艺，特别是在模具上直接自动制孔的工艺及装置。
背景技术
飞机蒙皮拉伸成形是指板材坯料两端夹持在拉形机钳口，依靠工作台顶升模具和坯料接触，产生不均匀的拉应变；或者工作台不动，通过夹钳的拉伸包覆运动使坯料贴合到模具表面，从而得到零件最终形状。拉伸成形(简称拉形)是双曲度飞机蒙皮的主要成形方式。蒙皮拉伸零件制造的工艺流程为检验→下料→擦拭→打标记→预拉形→退后或淬火→最终拉形→制孔→切边/去余量。
目前蒙拉模具基本结构如图1所示。制工艺孔主要采用如下两种方式：1)通过手工画线的方式找孔心，手电钻人工制孔；2)使用钻孔模板找孔心，手电钻人工制孔。
手工画线制工艺孔过程如图2所示，具体步骤如下：①以模具上的工艺基准孔为圆心，R为半径，在模具上画圆1，在圆上适当位置确定基准点1，再以基准点1为圆心，R为半径，在模具上画圆2，圆1和圆2交点作为基准点2；②蒙皮坯料最终拉形后，使蒙皮和模具贴合，分别以基准点1和基准点2为圆心，基准点1和基准点2间距为半径，画圆相交于蒙皮坯料上，该交点作为蒙皮工艺孔圆心3；③使用电钻或风钻制工艺孔。上述方法制工艺孔主要有如下不足：①划线方式找蒙皮工艺孔，孔心误差大。蒙皮工艺孔孔心与模具上工艺基准孔孔心相差一个蒙皮厚度，所以在选用基准点1和基准点2找工艺孔孔心时，存在一个理论上的误差；手工划线本身就存在误差，这里采用组合划线方式误差更大。②手工制孔精度不足。在找到圆心后采用手工制孔很难控制钻速、进给量、垂直度等工艺参数，所以制孔质量不稳定、质量差。③如果蒙皮上需要制长桁、隔框定位孔等在蒙皮中部的基准孔，上述方法很难实现。
使用钻孔模板找孔心、钻孔如图3所示，其使用步骤如下：①将手电钻/气钻的钻头穿过钻模板组件4的钻模孔5，依靠钻模板的对正作用使钻头压在蒙皮上，作为蒙皮工艺孔6。②使用手电钻/气钻制孔。上述方法制工艺孔主要有如下不足：①制孔精度不足。手工制孔很难控制钻速、进给量等工艺参数，所以制孔质量不稳定、质量差。②如果蒙皮上需要制长桁、隔框定位孔等在蒙皮中部的基准孔，上述方法很难实现。③需要在模具上安装钻孔模板组件，该组件吊装、搬运和存储时容易损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种可在蒙皮拉伸模具上直接制蒙皮工艺孔的装置。
本发明的另一目的是提供一种蒙皮拉伸零件自动制孔方法。
本发明采用的技术方案是：蒙皮拉伸零件自动制孔装置，与丝杠配合的丝母通过其外径的螺纹紧固在外壳下端；下端盖通过螺纹紧固在外壳下端；下端盖、外壳、丝母、仿形板和铰制孔螺钉共同构成蒙皮拉伸零件自动制孔装置的主体；外壳内安装电机，减速机通过螺纹紧固在电机的外壳下端；电机输出轴与减速机输入轴通过花键连接，减速机输出轴上的螺纹与丝母配合，丝杠和减速机输出轴制成一体结构；将轴承I、轴套、轴承II和上端盖依次压入卡盘壳体内，外楔块压入轴承I和轴承II的内圈，并通过端盖和螺母压紧轴承；内楔块的锥面与外楔块配合，内楔块通过松紧螺栓上下移动来夹紧钻头，钻头与电机通过花键连接，卡盘壳体螺接在电机的上端并通过紧定螺钉限位，电机外缘与外壳内壁配合。
一种蒙皮拉伸零件模具，包括模具主体,模具主体的两端安装上述的自动制孔装置，自动制孔装置的外壳上端、仿形板通过铰制孔螺钉紧固在模具主体的两端。
一种蒙皮拉伸零件自动制孔方法，采用上述的模具，方法如下：将蒙皮拉伸零件置于模具主体，启动电机，电机旋转，通过其下端的输出轴带动减速机转动，丝杠和减速机输出轴制成一体结构，通过减速机输出轴和丝母间及丝杠和丝母的配合，推动钻头向上移动，实现自动进给，带动钻头旋转实现自动制孔。
本发明的有益效果是：
1)制孔精度高。本发明的方法较现有工艺方法制孔精度高主要表现如下两方面：孔定位精度高，工艺参数可控。孔定位精度高，模具上自动进给制孔装置的安装孔是在加工模具形面的机床上一次装夹完成，因此精度高。自动进给制孔装置与安装孔间仅通过孔配合，误差小、工艺参数可控，根据拉伸的蒙皮材料选择合适转数和进给量，进而选择具有相同参数自动进给制孔装置。
2)如果蒙皮上需要制长桁、隔框定位孔等，可在相应孔位安放自动进给制孔装置，制相应的孔。
3)本发明的自动进给制孔装置与原模具一体，无外露，吊装、搬运和存储时不易损坏。
附图说明
图1是蒙拉模具结构简图。
图2是现有技术中手工划线原理图。
图3是现有技术中钻模板制孔原理图。
图4是本发明蒙皮拉伸零件模具的结构示意图。
图5是本发明蒙皮拉伸零件自动制孔装置的结构示意图。
图6是图5的A-A剖视图。
具体实施方式
实施例1一种蒙皮拉伸零件模具
如图4所示，蒙皮拉伸零件模具由蒙皮拉伸零件自动制孔装置(100)和模具主体(200)构成。
模具主体(200)的两端安装自动制孔装置(100)。自动制孔装置(100)的外壳(2)上端和仿形板(16)通过铰制孔螺钉(15)与模具主体(200)紧固在一起。
如图5所示，蒙皮拉伸零件自动制孔装置(100)的结构是：与丝杠(3)配合的丝母(4)通过其外径的螺纹紧固在外壳(2)下端，并通过紧定螺钉限位；下端盖(1)通过螺纹紧固在外壳(2)下端，并通过紧定螺钉限位；下端盖(1)、外壳(2)、丝母(4)、仿形板(16)和铰制孔螺钉(15)共同构成蒙皮拉伸零件自动制孔装置的主体。外壳(2)内安装电机(6)，双级行星减速机(5)通过螺纹紧固在电机(6)的外壳下端，并通过紧定螺钉限位；电机(6)输出轴与双级行星减速机(5)输入轴通过花键连接，双级行星减速机(5)输出轴上的螺纹与丝母(4)配合，丝杠(3)和减速机(5)输出轴制成一体结构；将轴承I(10-1)外圈、轴套(11)、轴承II(10-2)外圈和端盖I(14)依次压入卡盘壳体(7)内，外楔块(12)压入轴承I(10-1)和轴承II(10-2)的内圈，并通过端盖II(9)和螺母(8)压紧轴承；内楔块(13)的锥面与外楔块(12)配合，内楔块(13)通过松紧螺栓上下移动来夹紧钻头(17)，钻头(17)的刀柄与电机(6)通过花键连接，卡盘壳体(7)螺接在电机(6)的上端并通过紧定螺钉限位，电机(6)外缘与外壳(2)内壁配合。
安装方法：模具主体形面加工完成后，按照数模工艺孔的位置在模具主体上加工出安装自动制孔装置的台阶孔和安装孔，通过铰制孔螺钉将自动制孔装置安装在台阶孔内，操作数控机床加工自动制孔装置的仿形板，使仿形板的形面与模具主体形面融为一体。
实施例2一种蒙皮拉伸零件自动制孔方法
采用实施例1的模具，通过安装在模具上的自动制孔装置自动完成工艺孔(300)加工。将蒙皮贴模，启动自动制孔装置开关，完成相应工艺孔加工。
方法如下：将蒙皮拉伸零件置于模具主体(200)上，启动电机，电机旋转，通过其下端的输出轴带动双级行星减速机转动，丝杠和减速机输出轴制成一体结构；通过双级行星减速机输出轴和丝母间及丝杠和丝母的配合，推动钻头向上移动，实现自动进给，带动钻头旋转实现自动制孔。

Claims (3)

1.蒙皮拉伸零件自动制孔装置，其特征在于：与丝杠(3)配合的丝母(4)通过其外径的螺纹紧固在外壳(2)下端；下端盖(1)通过螺纹紧固在外壳(2)下端；下端盖(1)、外壳(2)、丝母(4)、仿形板(16)和铰制孔螺钉(15)共同构成蒙皮拉伸零件自动制孔装置的主体；外壳(2)内安装电机(6)，减速机(5)通过螺纹紧固在电机(6)的外壳下端；电机(6)输出轴与减速机(5)输入轴通过花键连接，减速机(5)输出轴上的螺纹与丝母(4)配合，丝杠(3)和减速机(5)输出轴制成一体结构；将轴承Ⅰ(10-1)、轴套(11)、轴承II(10-2)和上端盖(14)依次压入卡盘壳体(7)内，外楔块(12)压入轴承Ⅰ(10-1)和轴承II(10-2)的内圈，并通过端盖(9)和螺母(8)压紧轴承；内楔块(13)的锥面与外楔块(12)配合，内楔块(13)通过松紧螺栓上下移动来夹紧钻头(17)，钻头(17)与电机(6)通过花键连接，卡盘壳体(7)螺接在电机(6)的上端并通过紧定螺钉限位，电机(6)外缘与外壳(2)内壁配合。
2.一种蒙皮拉伸零件模具，包括模具主体(200),其特征在于：模具主体(200)的两端安装权利要求1所述的自动制孔装置(100)，自动制孔装置(100)的外壳(2)上端、仿形板(16)通过铰制孔螺钉(15)紧固在模具主体(200)的两端。
3.一种蒙皮拉伸零件自动制孔方法，其特征在于采用权利要求2所述的模具，方法如下：将蒙皮拉伸零件置于模具主体(200)上，启动电机，电机旋转，通过其下端的输出轴带动减速机转动，丝杠和减速机输出轴制成一体结构，通过减速机输出轴和丝母间及丝杠和丝母的配合，推动钻头向上移动，实现自动进给，带动钻头旋转实现自动制孔。
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