CN107262579B - 一种薄壁锥筒的成型工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种薄壁锥筒的成型工装。该成型工装在利用现有普通车床的基础上，采用回转成形工艺及设计制造新工装。该成型工装能够提高产品合格率及表面加工质量，成型速度快、节约人力资源，节省加工成本，该成型工装适用于薄壁锥筒类型零件的加工，特别是薄壁法兰盘类零件的加工。相比较拉深的工艺而言，改变了拉深过程中需要模具数量多，拆装工装麻烦，零件成形合格率低的缺点。在航空工业飞机管路、电气系统连接等应用具有广泛的前景和推广价值。

Description

一种薄壁锥筒的成型工装
技术领域
本发明涉及一种成形工装，特别涉及一种薄壁锥筒的成型工装。
背景技术
法兰盘类零件在特种飞机的管路、电气系统的连接上应用较为广泛，薄壁锥筒型法兰盘具有壁厚较薄，径深比大的特点，成形难度大。成形此类零件一般都采取多次拉深的工艺方法，需要多套模具，模具在交付使用单位前需要进行试模，试模过程中出现的问题，从更改工装图纸到模具返修的占用的周期长，并且零件容易造成拉裂，导致零件合格率低。
发明内容
本发明解决的技术问题：本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种新的成型工装，该方法具有使用的模具数量少、通用性好、一次成型、产品合格率高的特点。
本发明的技术方案为：一种薄壁锥筒的成型工装，由成型的薄壁锥筒由锥形筒体1、筒沿2以及连接锥形筒体1和筒沿2的过渡区3组成，其特征在于，它由模胎9、挤压机构和3个滚轮组件组成；模胎9由右边的型面部分和左边的夹持轴9a组成，所述的型面部分带有与薄壁锥筒的内表面型面相同的型面，所述的夹持轴9a与型面部分同轴连接为整体；所述的挤压机构由顶杆4、莫氏锥体7a和底板7，底板7上开有通孔，莫氏锥体7a为中空结构，顶杆4穿过底板7上的通孔套装在莫氏锥体7a内，莫氏锥体7a内安装有弹簧7d，位于顶杆4的端部，顶杆4的另一端通过轴承4b安装有顶座4c；
所述的滚轮组件包括撑杆5和滚轮6，滚轮6安装在撑杆5的一端，3个撑杆5的另一端均匀铰接在底板7上，在撑杆5与底板的铰接处还安装有伸缩杆10，撑杆5的铰接端为中空结构，且在圆筒面上开有长槽，长槽内设置有压块5b和弹簧5a，压块5b的两端分别固定有弹簧5a，弹簧5a的另一端分别固定在撑杆内，伸缩杆10的一端铰接在底板7上，另一端铰接在压块5b上,伸缩杆10为中空结构，杆体10d套装在该伸缩杆的中空结构内，在该中空结构中安装有弹簧10c，弹簧10c的一端固定在中空结构内，一端固定在杆体10d上。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的有益效果优点是：
1、降低零件加工成本，本发明减少了模具的数量，节省了工装加工成本，缩短了试模的周期。
2、节约了人力资源，本发明实现了一次装夹加工，模具及夹具装夹毛料便利。节省了重复拆装、更换模具所消耗的人力资源和时间。
3、缩短零件制造周期，本发明提出的成型工装，成型速度快，减少了零件多次拉深而增加制造周期的问题。
4、提高零件合格率，本发明设计一种新型夹具，该夹具稳定性好，提高了零件的加工表面质量，提高了成形合格率。
附图说明
图1是零件的结构形式图；
图2是加工状态示意图；
图3是图2中的A-A剖视图；
图4是图2中的Ⅰ放大详图；
图5是图4中的B-B剖视图；
图6是图4中的D-D剖视图；
图7是图2中的C-C剖视图；
图8是图7中的Ⅱ放大详图；
其中1—锥形筒体 2—筒沿 3—过渡区 4—顶杆 4a—销轴 4b—轴承 4c—顶座5—撑杆 5a—弹簧 5b—压块 6—滚轮 7—底板 7a—莫氏锥体 7b—支座 7c—支座 7d—弹簧 8—毛坯 9—模胎 9a—夹持轴 10—伸缩杆 10a—螺栓 10b—螺栓 10c—弹簧10d—杆体。
具体实施方式
它由模胎9、挤压机构和3个滚轮组件组成；模胎9由右边的型面部分和左边的夹持轴9a组成，所述的型面部分带有与薄壁锥筒的内表面型面相同的型面，所述的夹持轴9a与型面部分同轴连接为整体；所述的挤压机构由顶杆4、莫氏锥体7a和底板7，底板7上开有通孔，莫氏锥体7a为中空结构，顶杆4穿过底板7上的通孔套装在莫氏锥体7a内，莫氏锥体7a内安装有弹簧7d，位于顶杆4的端部，顶杆4的另一端通过销轴4a与轴承4b连接，轴承4b上安装有顶座4c；
所述的滚轮组件包括撑杆5和滚轮6，滚轮6安装在撑杆5的一端，3个撑杆5的另一端均匀铰接在底板7的支座7c上，在撑杆5与底板的铰接处还安装有伸缩杆10，撑杆5的铰接端为中空结构，且在圆筒面上开有长槽，长槽内设置有压块5b和弹簧5a，压块5b的两端分别固定有弹簧5a，弹簧5a的另一端分别固定在撑杆内，伸缩杆10的一端铰接在底板7的支座7b上，另一端铰接在压块5b上,伸缩杆10为中空结构，杆体10d套装在该伸缩杆的中空结构内，在该中空结构中安装有弹簧10c，弹簧10c的一端固定在中空结构内，一端固定在杆体10d上。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，请参阅图2。图1被成型的薄壁锥筒由锥形筒体1、筒沿2以及连接锥形筒体1和筒沿2的过渡区3组成。加工前，将夹持轴9a固定在车床主轴上，莫氏锥体7a固定在车床尾座上，将毛坯8放到模胎9，并与模胎9、顶座4c贴合夹紧，滚轮6与毛坯8接触，移动尾座使弹簧7d轻度压缩变形顶住顶杆4。如图2所示，加工时，轴承4b、顶座4c和模胎9做回转运动，这时移动尾座，伸缩杆10以螺栓10a为支点产生摆动，伸缩杆10内部的弹簧10c压缩变形推动杆体10d，螺栓10b在弹簧5a、压块5b的共同作用下发生滑动位移，带动撑杆5摆动，使撑杆5和滚轮6将毛料压到模胎9上。通过撑杆5端头120°均匀分布的滚轮6均匀对毛坯8施压。在径向压力和向心力的作用下，材料流动紧贴到模胎9外缘，随着尾座的移动，最终成形。
本发明与现有技术区别在于本发明的夹具采用三点支撑的结构，加工稳定性好，零件受压力均匀，零件不容易跑偏。撑杆5能够随零件外形自行调节运动轨迹，省去了操作工人手工调节运动轨迹的环节。撑杆端头使用了滚轮6，使零件接触点平滑，保证了零件表面加工质量。顶座4c用于顶住零件，同时能随毛坯车床主轴同步转动，保证零件的转动平稳。

Claims (1)

1.一种薄壁锥筒的成型工装，由成型的薄壁锥筒由锥形筒体(1)、筒沿(2)以及连接锥形筒体(1)和筒沿(2)的过渡区(3)组成，其特征在于，它由模胎(9)、挤压机构和3个滚轮组件组成；模胎(9)由右边的型面部分和左边的夹持轴(9a)组成，所述的型面部分带有与薄壁锥筒的内表面型面相同的型面，所述的夹持轴(9a)与型面部分同轴连接为整体；所述的挤压机构包括顶杆(4)、莫氏锥体(7a)和底板(7)，底板(7)上开有通孔，莫氏锥体(7a)为中空结构，顶杆(4)穿过底板(7)上的通孔套装在莫氏锥体(7a)内，莫氏锥体(7a)内安装有弹簧(7d)，位于顶杆(4)的端部，顶杆(4)的另一端通过轴承(4b)安装有顶座(4c)；
所述的滚轮组件包括撑杆(5)和滚轮(6)，滚轮(6)安装在撑杆(5)的一端，3个撑杆(5)的另一端均匀铰接在底板(7)上，在撑杆(5)与底板的铰接处还安装有伸缩杆(10)，撑杆(5)的铰接端为中空结构，且在圆筒面上开有长槽，长槽内设置有压块(5b)和弹簧(5a)，压块(5b)的两端分别固定有弹簧(5a)，弹簧(5a)的另一端分别固定在撑杆内，伸缩杆(10)的一端铰接在底板(7)上，另一端铰接在压块(5b)上,伸缩杆(10)为中空结构，杆体(10d)套装在该伸缩杆的中空结构内，在该中空结构中安装有弹簧(10c)，弹簧(10c)的一端固定在中空结构内，一端固定在杆体(10d)上。
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