CN106180396B - 基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，包括步骤：制造刚性凸模；固定刚性凸模；以及零件拉伸成形；其中，在制造刚性凸模的步骤中，采用多点上模具和多点下模具通过多点成形方法将刚性板材成形为刚性凸模，所述刚性凸模的外表面与待加工零件的内表面一致。本发明利用传统多点模具，增加刚性凸模制造工序，避免了由多点成形中弹性材料或垫板引起的回弹问题，解决了多点成形中压痕缺陷问题，实现了薄板的柔性化、精准化成形。该方法可大大降低模具成本，减少不同种类零件工装，适合零件的批量生产。

Description

基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法
技术领域
本发明属于金属板材多点成形技术领域，具体地，涉及一种基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，尤其针对三维曲面件多点拉伸成形。
背景技术
拉伸成形是飞机蒙皮制造的重要方法，采用多点模具进行薄板拉伸成形可实现蒙皮柔性化、数字化成形，同时节省大量的模具制造费用，实现快速成形。但是，由于多点模具的型面是由基本体冲头构成的离散曲面，如果多点模具与板料直接接触，在成形件上基本体冲头接触点极易产生过度的局部变形，形成凸凹不平的压痕缺陷，严重影响成形质量。
针对压痕缺陷，当前主要采用在多点模具表面铺附弹性材料，以消除离散模具点接触对成形件的影响。如，专利CN102120235A中在多点模具与板料之间放置充液垫。但是，由于固体聚氨酯材料流动性有限，只能填充基本体之间少部分间隙，离散模具的影响仍能传递到成形件上，导致难以彻底消除压痕缺陷；同时由于聚氨酯板产生弹性变形的影响，降低了零件的精度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用多点模具生成刚性模具，进而采用多点模具和刚性模具共同进行拉形模具完成零件生产的一种钣金成形方法。该方法将板料接触的模具重新还原为整体模具，因此消除了压痕缺陷，从而可获得高质量、高精度的成形效果，适用于蒙皮拉形零件的批量生产。
具体地，本发明提供一种基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，包括步骤：
制造刚性凸模；
固定刚性凸模；以及
零件拉伸成形；
其中，在制造刚性凸模的步骤中，采用多点上模具和多点下模具通过多点成形方法将刚性板材成形为刚性凸模，所述刚性凸模的外表面与待加工零件的内表面一致。
其中，在所述多点上模具和所述刚性板材之间放置上聚氨酯板，在所述多点下模具和所述刚性板材之间放置下聚氨酯板。
其中，所述上聚氨酯板和所述下聚氨酯板的厚度大于6mm。
其中，所述刚性板材的厚度为6mm～8mm。
其中，所述刚性板材采用钢板或铝板。
其中，在固定刚性凸模的步骤中，所述刚性凸模通过螺钉固定到所述多点下模具。
其中，将所述多点下模具和所述刚性凸模作为刚性模具安装到拉伸成形机上，采用拉伸成形方法加工薄板零件。
相比现有技术，本发明的薄板拉伸成形方法具有以下优点：
1、采用本发明所述方法利用现有多点模具，增加刚性凸模制造工序，解决了多点成形中压痕缺陷问题。
2、避免了由多点成形中弹性材料或垫板引起的回弹问题，使得成形零件的精度大大提高。
3、本发明实现了薄板的柔性化、精准化成形，该方法可大大降低模具成本，减少不同种类零件工装，适合零件的批量生产。
附图说明
本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中：
图1示出了根据本发明的刚性凸模的成形示意图；以及
图2示出了根据本发明的基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形示意图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。
本发明提供了一种利用多点模具生成刚性模具，进而采用多点模具和刚性模具共同进行拉形模具完成零件生产的一种钣金成形方法。该方法将板料接触的模具重新还原为整体模具，因此消除了压痕缺陷，从而可获得高质量、高精度的成形效果，适用于蒙皮拉形零件的批量生产。
图1示出了根据本发明的刚性凸模的成形示意图；图2示出了根据本发明的基于多点成形的刚性模具薄板拉伸成形示意图。
基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形装置包括多点上模具1、多点下模具2、上聚氨酯板3、刚性板材4，下聚氨酯板5。其中，上、下聚氨酯板的厚度大于6mm，刚性板材4为6mm～8mm的钢板或者铝板，利用所述装置对板材零件进行拉伸成形的加工过程依次包括以下步骤：
1.制造刚性凸模：如图1中所示，首先利用多点上模具1、多点下模具2，通过多点成形方法将刚性板材4成形为刚性凸模，此时刚性凸模的外表面与待加工零件内表面一致。制造制造刚性模具时，在多点上模具1和刚性板材4之间放置上聚氨酯板3，在多点下模具2和刚性板材4之间放置下聚氨酯板5，以避免产生压痕缺陷。待刚性板材4成形为刚性凸模后，再将上聚氨酯板3和下聚氨酯板5去除。
2.固定刚性凸模：多点上模具1上行，采用螺钉6将刚性凸模固定到多点下模具2上。
3.零件拉伸成形：如图2中所示，将多点下模具2和刚性凸模作为刚性模具安装到拉伸成形机台面上，按照常规拉伸成形方法加工薄板零件。
相比现有技术，本发明的方法具有以下优点：
1、采用本发明所述方法利用现有多点模具，增加刚性凸模制造工序，解决了多点成形中压痕缺陷问题。
2、避免了由多点成形中弹性材料或垫板引起的回弹问题，使得成形零件的精度大大提高。
3、本发明实现了薄板的柔性化、精准化成形，该方法可大大降低模具成本，减少不同种类零件工装，适合零件的批生产。
以上已揭示本发明的具体实施例的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的各种特征和未在此明确示出的特征的组合作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施例的描述是示例性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。

Claims (6)

1.一种基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，包括步骤：
制造刚性凸模；
固定刚性凸模；以及
零件拉伸成形；
其中，在制造刚性凸模的步骤中，采用多点上模具(1)和多点下模具(2)通过多点成形方法将刚性板材(4)成形为刚性凸模，所述刚性凸模的外表面与待加工零件的内表面一致；
其中，将所述多点下模具(2)和所述刚性凸模作为刚性模具安装到拉伸成形机上，采用拉伸成形方法加工薄板零件。
2.根据权利要求1所述的基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，在所述多点上模具(1)和所述刚性板材(4)之间放置上聚氨酯板(3)，在所述多点下模具(2)和所述刚性板材(4)之间放置下聚氨酯板(5)。
3.根据权利要求2所述的基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，所述上聚氨酯板(3)的厚度大于6mm，所述下聚氨酯板(5)的厚度大于6mm。
4.根据权利要求2所述的基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，所述刚性板材(4)的厚度为6mm～8mm。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，所述刚性板材(4)采用钢板或铝板。
6.根据权利要求1所述的基于多点模具的刚性模具薄板拉伸成形方法，其特征在于，在固定刚性凸模的步骤中，所述刚性凸模通过螺钉(6)固定到所述多点下模具(2)。
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