CN107876634B - 一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法 - Google Patents

一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107876634B
CN107876634B CN201711002281.4A CN201711002281A CN107876634B CN 107876634 B CN107876634 B CN 107876634B CN 201711002281 A CN201711002281 A CN 201711002281A CN 107876634 B CN107876634 B CN 107876634B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lower die
upper mold
mold
special
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711002281.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107876634A (zh
Inventor
李保永
秦中环
刘萍
刘奇
韩维群
李艳丽
徐凯
刘伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd
Original Assignee
Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd filed Critical Beijing Hangxing Technology Development Co Ltd
Priority to CN201711002281.4A priority Critical patent/CN107876634B/zh
Publication of CN107876634A publication Critical patent/CN107876634A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107876634B publication Critical patent/CN107876634B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/10—Die sets; Pillar guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling

Abstract

一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，包括：第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)、补料装置(5)；第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)中间均加工有成形槽；第一上模(1)、第二上模(2)在侧面拼接组成上模，第一下模(3)、第二下模(4)在侧面相互拼接组成下模；上模、下模拼接后，第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)的成形槽与待加工的零件外形一致；第二下模(4)的成形槽末端安装有补料装置(5)。本发明保证异形气动构件精密热成形及校形，成形出的异形气动构件质量稳定，尺寸精度、型面精度以及表面质量较高，能完成后期的局部校形。

Description

一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法
技术领域
本发明属于热加工模具设计领域，涉及一种成形校形通用模具及构件成形方法。
背景技术
当前，航空航天产品零件正向轻量化、复杂化及整体化方向发展，越来越多的采用大尺寸复杂异形曲面薄壁构件，该类型零件结构呈不规则外形，如多边形或异形曲面。而铝合金材料因具有优异的使用性能，在航空航天、轨道交通、武器装备等领域广泛应用。
由于该类零件非规则外形的结构特点，无法采用常规的卷圆、旋压等工艺方法解决，而采用普通热冲压成形时需要用多套耦合模具，且只能分段成形后拼合组焊，但组焊后仍需进行热校形才能保证尺寸精度，加工成本高、效率底。采用超塑成形可一次成形出复杂形状的薄壁构件，并可减少加工工序、提高表面质量、缩短制造周期。而超塑成形模具是零件成形质量的重要保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法，有效地保证异形气动构件精密热成形及校形。此模具成形出的异形气动构件质量稳定，尺寸精度、型面精度以及表面质量较高，并能完成后期的局部校形。
本发明所采用的技术方案为：一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，包括：第一上模、第二上模、第一下模、第二下模、补料装置；第一上模、第二上模、第一下模、第二下模中间均加工有成形槽；第一上模、第二上模在侧面拼接组成上模，第一下模、第二下模在侧面相互拼接组成下模；上模、下模拼接后，第一上模、第二上模、第一下模、第二下模的成形槽与待加工的零件外形一致；第二下模的成形槽末端安装有补料装置。
所述补料装置包括推杆、补料块；补料块安装在推杆端部，推杆安装在第二下模成形槽末端侧壁上导向孔上。
所述第一上模、第一下模的成形槽末端加工有环形凹槽。
所述第一上模、第二上模之间导向凸台和导向凹槽配合连接，导向凸台、导向凹槽分别位于第一上模、第二上模开有成形槽开口的侧壁上。
所述第一下模、第二下模之间导向凸台和导向凹槽配合连接，导向凸台、导向凹槽分别位于第一下模、第二下模开有成形槽开口的侧壁上。
所述第一下模、第一上模之间导向凸台和导向凹槽配合连接，导向凸台、导向凹槽分别位于第一下模、第一上模侧边处。
一种使用所述的成形校形通用模具进行封闭异形气动构件的加工方法，包括步骤如下：
步骤一、拼接第一下模、第二下模，将推料装置的补料块推向第二下模成形槽末端，将毛坯料放置于第一下模、第二下模拼接形成的成形槽内；
步骤二、拼接第一上模、第二上模，将第一上模、第二上模组成的上模与第一下模、第二下模组成的下模对应连接；
步骤三、将拼接后的模具及毛坯料放入高温炉中，升温至460℃～480℃，根据设定的气体加载速率，对毛坯料内部进行充气；在充气过程中，推动补料装置；
步骤四、将拼接后的模具及毛坯料随炉冷却至室温，将第一上模、第二上模、第一下模、第二下模拆分，取出成形件；
步骤五、将成形件两端的工艺余量去除，将成形件放入第一下模中，拼接第一上模与第一下模；将第一上模与第一下模的组合件翻转，使得第一上模、第一下模成形槽开口面朝上；
步骤六、将第一上模与第一下模的组合件放置在压力机下平台上，将校形平板放置在第一上模与第一下模的组合件上方，设备升温至300～350℃，控制压力机的上平台下行直至压力为35t～40t，保压15min～20min后，控制压力机上平台上行；分开第一上模与第一下模，将成形后的零件取出。
所述步骤三，根据设定的气体加载速率，对毛坯料内部进行充气直至毛坯料内部压力为2MPa～2.2MPa，充气时间为90min～100min；在充气过程中，推动补料装置的行程为20mm～30mm。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)本发明的模具可实现异形气动构件超塑成形和后期校形，大大节约模具加工制造成本；模具各模块间具有凸台凹槽导向装置设计，保证模具闭合状态时型面完整无错位；
(2)本发明的模具补料推板模块的设计可实现异形气动构件超塑成形过程人工辅助补料，可大大减小零件超塑成形过程壁厚局部减薄情况，保证零件壁厚均匀性；
(3)本发明的模具设计了半环形凹槽，用于构件成形环形凸台，此环形凸台为超塑成形后零件切割提供了基准；模具成形出的异形气动构件质量稳定，尺寸精度、型面精度以及表面质量较高。
附图说明
图1为异形气动构件成形校形通用模具示意图；
图2为模具导向及补料装置设计示意图；
图3为补料装置示意图；
图4a～图4d分别为模具导向、补料装置以及环形凹槽设计示意图；
图5a为模具校形示意图，图5b为模具从图5a中A方向的视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例作进一步详细说明。
一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，如图1所示，包括：第一上模1、第二上模2、第一下模3、第二下模4、补料装置5；第一上模1、第二上模2、第一下模3、第二下模4中间均加工有成形槽；第一上模1、第二上模2在侧面拼接组成上模，第一下模3、第二下模4在侧面相互拼接组成下模；上模、下模拼接后，第一上模1、第二上模2、第一下模3、第二下模4的成形槽与待加工的零件外形一致；第二下模4的成形槽末端安装有补料装置5，以上模具组件第一上模1、第二上模2、第一下模3、第二下模 4材料均为中硅钼，补料装置5材料为45#钢。
如图3所示，所述补料装置5包括推杆51、补料块52，补料块52安装在推杆51端部导向；如图4所示，推杆51安装在第二下模4成形槽末端侧壁上导向孔41。
如图2所示，所述第一上模1、第一下模3的成形槽末端加工有环形凹槽6。如图2、图4a～图4d所示，所述第一上模1、第二上模2之间导向凸台7和导向凹槽8配合连接，导向凸台7、导向凹槽8分别位于第一上模1、第二上模2开有成形槽开口的侧壁上。所述第一下模3、第二下模4之间导向凸台7和导向凹槽8配合连接，导向凸台7、导向凹槽8分别位于第一下模3、第二下模4开有成形槽开口的侧壁上。所述第一下模3、第一上模1 之间导向凸台7和导向凹槽8配合连接，导向凸台7、导向凹槽8分别位于第一下模3、第一上模1侧边处。
一种使用所述的成形校形通用模具进行封闭异形气动构件的加工方法，包括步骤如下：
步骤一、拼接第一下模3、第二下模4，将补料装置5的补料块52推向第二下模4成形槽末端，将毛坯料放置于第一下模3、第二下模4拼接形成的成形槽内；
步骤二、拼接第一上模1、第二上模2，将第一上模1、第二上模2组成的上模与第一下模3、第二下模4组成的下模对应连接；
步骤三、将拼接后的模具及毛坯料放入高温炉中，升温至460℃～480℃，根据设定的气体加载速率，对毛坯料内部进行充气直至压力为2～2.5MPa，充气时间为90min～100min；在充气过程中，推动补料装置5，补料装置5 行程为20～30mm；在本实施例中，升温至480℃，根据设定的气体加载速率，对毛坯料内部进行充气直至压力为2.5MPa，充气时间为100min；在充气过程中，推动补料装置5，补料装置5行程20mm完成补料，有效地控制壁厚减薄。
步骤四、将拼接后的模具及毛坯料随炉冷却至300～350℃，在本实施例中，冷却至300℃，将第一上模1、第二上模2组成的上模与第一下模3、第二下模4组成的下模分开，取出成形件；
步骤五、将成形件两端的工艺余量去除，将成形件放入第一下模3中，拼接第一上模1与第一下模3；将第一上模1与第一下模3的组合件翻转，使得第一上模1、第一下模3成形槽开口面朝上；
步骤六、如图5a～图5b所示，将第一上模1与第一下模3的组合件放置在压力机下平台9上，将校形平板10放置在第一上模1与第一下模3的组合件上方，设备升温至300℃～350℃，控制压力机的上平台11下行直至压力为35t～40t，保压15min～20min后，本实施例中升温至350℃、压力为40T、保压时间为20min，完成成形件唇口部位12校形，控制压力机上平台11上行；分开第一上模1与第一下模3，将成形后的零件取出。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (8)

1.一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，其特征在于，包括：第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)、补料装置(5)；第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)中间均加工有成形槽；第一上模(1)、第二上模(2)在侧面拼接组成上模，第一下模(3)、第二下模(4)在侧面相互拼接组成下模；上模、下模拼接后，第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)的成形槽与待加工的零件外形一致；第二下模(4)的成形槽末端安装有补料装置(5)。
2.根据权利要求1所述的一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，其特征在于：所述补料装置(5)包括推杆(51)、补料块(52)；补料块(52)安装在推杆(51)端部，推杆(51)安装在第二下模(4)成形槽末端侧壁上导向孔(41)上。
3.根据权利要求1所述的一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，其特征在于：所述第一上模(1)、第一下模(3)的成形槽末端加工有环形凹槽(6)。
4.根据权利要求1所述的一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，其特征在于：所述第一上模(1)、第二上模(2)之间导向凸台(7)和导向凹槽(8)配合连接，导向凸台(7)、导向凹槽(8)分别位于第一上模(1)、第二上模(2)开有成形槽开口的侧壁上。
5.根据权利要求1所述的一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，其特征在于：所述第一下模(3)、第二下模(4)之间导向凸台(7)和导向凹槽(8)配合连接，导向凸台(7)、导向凹槽(8)分别位于第一下模(3)、第二下模(4)开有成形槽开口的侧壁上。
6.根据权利要求1所述的一种封闭异形气动构件成形校形通用模具，其特征在于：所述第一下模(3)、第一上模(1)之间导向凸台(7)和导向凹槽(8)配合连接，导向凸台(7)、导向凹槽(8)分别位于第一下模(3)、第一上模(1)侧边处。
7.一种使用如权利要求1～6中任意一项所述的成形校形通用模具进行封闭异形气动构件的加工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一、拼接第一下模(3)、第二下模(4)，将推料装置(5)的补料块(52)推向第二下模(4)成形槽末端，将毛坯料放置于第一下模(3)、第二下模(4)拼接形成的成形槽内；
步骤二、拼接第一上模(1)、第二上模(2)，将第一上模(1)、第二上模(2)组成的上模与第一下模(3)、第二下模(4)组成的下模对应连接；
步骤三、将拼接后的模具及毛坯料放入高温炉中，升温至460℃～480℃，根据设定的气体加载速率，对毛坯料内部进行充气；在充气过程中，推动补料装置(5)；
步骤四、将拼接后的模具及毛坯料随炉冷却至室温，将第一上模(1)、第二上模(2)、第一下模(3)、第二下模(4)拆分，取出成形件；
步骤五、将成形件两端的工艺余量去除，将成形件放入第一下模(3)中，拼接第一上模(1)与第一下模(3)；将第一上模(1)与第一下模(3)的组合件翻转，使得第一上模(1)、第一下模(3)成形槽开口面朝上；
步骤六、将第一上模(1)与第一下模(3)的组合件放置在压力机下平台(9)上，将校形平板(10)放置在第一上模(1)与第一下模(3)的组合件上方，设备升温至300～350℃，控制压力机的上平台(11)下行直至压力为35t～40t，保压15min～20min后，控制压力机上平台上行；分开第一上模(1)与第一下模(3)，将成形后的零件取出。
8.根据权利要求7所述的成形校形通用模具进行封闭异形气动构件的加工方法，其特征在于：所述步骤三，根据设定的气体加载速率，对毛坯料内部进行充气直至毛坯料内部压力为2MPa～2.2MPa，充气时间为90min～100min；在充气过程中，推动补料装置(5)的行程为20mm～30mm。
CN201711002281.4A 2017-10-24 2017-10-24 一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法 Active CN107876634B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711002281.4A CN107876634B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711002281.4A CN107876634B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107876634A CN107876634A (zh) 2018-04-06
CN107876634B true CN107876634B (zh) 2019-04-16

Family

ID=61782342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711002281.4A Active CN107876634B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107876634B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112692171A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 一种高温合金大型弧段薄壁铸件热校形模具及校形方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2683275Y (zh) * 2004-03-02 2005-03-09 广东工业大学 金属板材成对液压成形模具装置
CN103317005B (zh) * 2013-05-28 2015-04-08 浙江大学宁波理工学院 变径管非变薄镦胀成形方法及其装置
CN103769482B (zh) * 2013-10-22 2016-08-24 北京航星机器制造有限公司 一种钛合金进气道零件的整体成形方法
CN106881393A (zh) * 2017-03-17 2017-06-23 北京航星机器制造有限公司 一种封闭异形气动构件高温推胀复合成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107876634A (zh) 2018-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107297407A (zh) 铝合金板材模压淬火复合成型方法及其一体化装置
CN100425366C (zh) 非对称组合零件整体挤压成形方法及装置
CN203426263U (zh) 一种用于生产平板电脑外壳结构件的连续冲压模具
CN104438537A (zh) 一种变曲率半扁管零件的胀形拉深成形方法
CN109894563A (zh) 一种步进式大型网格状高筋薄板整体成形模具及方法
CN202701096U (zh) 一种相框弹片连续模具
CN107649590B (zh) 一种蒙皮拉形模具及其拉形方法
CN109746362A (zh) 轮毂轴承法兰盘多工位精密成形工艺及其实现装置
CN107876634B (zh) 一种封闭异形气动构件成形校形通用模具及构件成形方法
KR20140069246A (ko) 차량 스프링 시트 제조 방법 및 그 장치
TW201609351A (zh) 一種用於金屬殼件或板件的熱加工成形設備及製法
CN103640127A (zh) 一种汽车导向销防尘罩模具
CN209736409U (zh) 一种用于深拉伸零件生产的模具
CN208912908U (zh) 一种多齿冲压件用的多工位模具
CN105750839A (zh) 一种带筋钛合金曲率构件的组合制造方法
CN106180354A (zh) 一种汽车驱动桥桥壳本体切长切边方法
CN203197183U (zh) 一种悬架短轴精密锻造模具
EP4186875A1 (en) Vehicle glass bending forming device and vehicle glass bending forming method
CN210211252U (zh) 一种防尘网模具结构
CN203390061U (zh) 一种适于冲孔的低熔点合金模具
CN106001240A (zh) 一种汽车驱动桥桥壳本体切边模具
CN112792315A (zh) 轻量化阀体压铸模具
CN206083458U (zh) 一种齿圈热挤压模
CN202075548U (zh) 微结构压印系统
CN105945653B (zh) 一种非标准零件内缘的切削模具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant