CN108115048B - 一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边方法，翻边装置包括上模板（5），翻边凹模（2）、翻边凸模（3）和上模压块（6）。本发明借助于液压机和成型装置，采用轴线压型的方式实现V型槽U形缺口翻边方法，该方式克服了手工型胎的高强度体力工作和零件加工效率低下，型面难以保证的问题，改进了径向运动翻边方法带来的型面稳定和工装结构复杂问题，解决了相关零件定位压紧对径向块的影响，导致模具制造困难和工作的可靠性不高的现象。

Description

一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边方法

技术领域

本发明涉及用于材料厚度不大于2mm的高温合金加工的V型环形钣金零件壁面U型槽外翻边加工的工艺装置及方法，即设计专用的成型装置将环形件U缺口边缘按一定尺寸外翻成型的方法，发明应用在环形高温合金薄壁成型零件的特征加工过程，属于钣金成型技术领域。

背景技术

V形槽是航空发动机燃烧和加力部件中心环形高温合金薄壁零件，零件位用于稳定燃气的核心零件，工作在高速流动的燃气的环境中，在发动机工作时保持燃气火焰的稳定燃烧，所以，要求零件材料轻便，耐高温，结构稳定，连接刚性好，在不同的区域配置不同直径的环形槽零件，有效保证火焰的燃烧和传递，并提供燃油管路的安装路径。

图1为某航空发动机内圈稳定器的产品零件，零件形状为单面翻边的槽形环状，结构为环形状态，在零件的壁面分布着不同形状的翻边结构，用于与相近零件槽或孔衔接，这些零件的主体结构有V型截面环形结构，有简单锥面和柱面形状，翻边结构有封闭异型结构，也有各种V型和U型结构。

从稳定器的结构功能分析，作为火焰稳定的主体结构，V型槽起到火焰驻留和均匀稳定的关键零件，其结构如图2，图2-1和图2-2，不但要求环形槽的截面形状以及环形直径尺寸不能出现过大的偏差，在内外V型槽之间的传焰槽的位置和形状也有一定的尺寸要求，所以，普通的工艺方法通常难以保证零件的加工尺寸和加工效率。

手工钣金成型和径向液压翻边曾经用于该零件的的工艺设计，其中以手工钣金是比较常用，手工钣金是工人借助于环形型胎以及凹槽芯模来钣金敲击，使材料沿着型胎逐步变形得到所需形状要求。

径向翻槽是另一种翻边工艺，其工作原理是在环槽上规定V形槽，采用径向运动的凸块翻出槽口的边缘，到达翻边得目的。

手工翻边和径向翻边工艺方式都存在一定的问题。

手工翻边依靠逐步敲击成型，翻边型胎如图3，图3-1，图3-2和图3-3，材料在变形过程中会产生转移，而且在翻槽过程中引起翻边处与环槽连接处的型面出现凸起变形，难以实现型面贴合环形型胎，往往需要反复修正，要达到产品型面要求需要很长的工作时间和大量的敲修工作量，无论是体力和效率都不合理。

径向翻边结构工艺存在模具的设计结构复杂，具要固定环形槽，又要考虑径向块的运动功能及其实现方式，不但模具制造难度加大，零件成型的稳定性也存在困难，所以该工艺方式也并非最简洁高效的设计。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边方法，借助于液压机和成型装置，采用轴线压型的方式实现V型槽U形缺口翻边方法，该方式不但解决手工型胎的高强度体力工作和零件加工效率低下，型面难以保证的问题，而且摒弃径向运动翻边方法带来的型面稳定和工装结构复杂问题，同时避免由于零件定位压紧对径向块的影响，导致模具制造困难和工作的可靠性不高的现象。

本发明的方案立足于薄壁环形槽侧壁U形外翻边零件加工工艺要求的结构。其思路是充分利用零件侧壁与轴线呈一定的外倾角度，并且翻边形状为外翻结构。

首先，零件结构要在轴向或某一角度方向上呈开放状态，其投影不出现难以压型的死角区域，其次，要具备零件全型面压紧，特别是变形区周围区域要有压紧的条件，以保证型面翻边工艺的可靠性。

在具备以上条件下，需要设计用于轴向翻边的工艺装备，该装备是将零件定位在符合零件型面的型槽内，保证零件正确定位，然后再开利用上面的型块进行槽口翻边，翻边之前需要对内侧表面进行压紧，以保证整个零件在压紧状态下变形，确保翻边后变形区域型面不能出现超出产品要求的型面偏移和突变现象。

本发明的技术方案如下：

一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边装置，包括上模板、翻边凹模、翻边凸模和上模压块；

所述翻边凹模上端面有一圈环形槽，环形槽的型面与零件V型槽下型面相符，环形槽外侧且沿着环形槽径向开有径向槽；

所述翻边凸模包括凸起部和径向槽压制部，凸起部的下端位于径向槽压制部下方；

所述上模压块呈环形，其型面与零件V型槽上型面相符，上模压块表面开有凹槽；

所述上模压块上端通过橡皮与上模板相连；

所述翻边凸模与上模板相连，且凸起部位于上模压块表面凹槽内。

所述翻边凹模上有一角向定位销孔。

一种采用上述翻边装置的翻边方法，先将待翻边的零件安装在翻边凹模的环形槽内，用一个角向定位销插入翻边凹模上的角向定位销孔保证周向位置，上模板下移，上模压块在橡皮的作用下将零件压紧到翻边凹模的环形槽中，翻边凸模随上模板向下移动，其表面凸起部靠向环形槽的内壁，径向槽压制部表面作用到翻边凹模径向槽位置的零件表面，使零件沿着翻边凹模的表面变形，最终贴合到径向槽表面，其型面符合翻边凸模与翻边凹模形成的通道形状，保压一段时间，上模板上移，上模压块在橡皮的作用下保持不动，翻边凸模上移离开零件，在橡皮完全恢复到一定尺寸后，上模压块和翻边凸模同时向上运动，脱离零件，将角向定位销松开，取出零件，完成翻边过程。

进一步，采用翻边凸模翻边前，先采用小凸模进行翻边，小凸模的凸起部和径向槽压制部的表面曲率大于翻边凸模的凸起部和径向槽压制部的表面曲率。

本发明的优势体现在:本发明不但模具结构简单，工作可靠，而且翻出的零件型面稳定，尺寸和位置精度都满足设计要求，进一步提高了翻边工序的产品质量。

本发明的整体垂直翻边是效率最高，翻边质量最好的一种。零件翻边尺寸状态好，位置度高；侧向楔形整体翻边模具结构复杂，运动部件多且相互受力均衡控制困难，翻边零件结构要求在翻边方向上无干涉的结构，但零件的翻边尺寸状态及位置度准确且一次完成；手工翻边是通用性很强的一种，但是翻边效率低，劳动强度大，翻边质量依赖工人的技术经验，料厚大于1的板材翻边效果不好，而且，形面敲击会引起主体形状变形，不易保证产品的尺寸要求。

附图说明

图1是稳定器结构示意图；

图2，图2-1和图2-2是内圈稳定器结构示意图；

图3，图3-1，图3-2和图3-3是手工翻边型胎图；

图4是径向翻边模具图；

图5是轴向翻边模具图；

图6和图6-1是翻边凸模示意图；

图7，图7-1和图7-2是翻边凹模示意图；

图8是上模压块图；

图9和图9-1是小凸模示意图；

图10和图10-1是翻边凸模连接环示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图5所示，翻边装置包括上模板5，下模板1，翻边凹模2、翻边凸模3和上模压块6；

翻边凹模2上端面有一圈环形槽，环形槽的型面与零件V型槽下型面相符，环形槽外侧且沿着环形槽径向开有径向槽；

如图6和图6-1，翻边凸模3包括凸起部31和径向槽压制部32，凸起部31的下端位于径向槽压制部32下方；

上模压块6呈环形，其型面与零件V型槽上型面相符，上模压块6表面开有凹槽，凹槽的高度大于凸起部31的高度，使得凸起部31可在凹槽内上下移动；

上模压块6上端通过环形橡皮及螺钉与上模板5相连；

翻边凸模3的径向槽压制部32通过连接环4（如图10和图10-1）与上模板5相连，且凸起部31位于上模压块6表面凹槽内。

环形零件径向槽口翻边是在翻边凹模2和翻边凸模3中形成的，翻边凹模2与下模板1固定，翻边凸模3与上模板5连接，翻边过程的实施是先将待翻边的零件安装在翻边凹模2的环形槽内，用一个角向定位销（如图7-2）保证周向位置，保证零件槽口对齐凹模翻边槽位置。

如图8所示，上模压块6在橡皮的作用下，首先将零件压紧到翻边凹模2的环形槽中，确保在翻边时零件能保持在正确的位置，同时克服翻槽时板材变形引起周边材料的位移和变形。

如图6所示，随着上模板6的下移，翻边凸模3与上模板5一起向下移动，翻边凸模3表面的凸起部31靠向环形槽的内壁，径向槽压制部32的圆弧表面作用到翻边凹模2上预先开出径向槽位置的零件板材表面，使板材沿着翻边凹模2（如图7所示）的表面变形，最终贴合到翻边凹模2的径向槽表面，其型面符合翻边凸模3与翻边凹模2形成的凹形通道形状，实现径向槽轴向翻边的目的。

保压一段时间，上模板5上移，上模压块6在橡皮的作用下保持不动，翻边凸模3上移离开零件，在橡皮完全恢复到一定尺寸后，上模压块6和翻边凸模3同时向上运动，脱离零件，将角向定位销松开，取出零件，完成槽口翻边过程。

为预防翻边时角度过大引起板材堆积，允许先用小凸模7（如图9和图9-1）对槽口局部弯曲，在槽口处翻出一定的边缘，可以有效缓解上模直接翻边产生的局部变形。

Claims (2)

1.一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边方法，采用的翻边装置包括上模板（5）、翻边凹模（2）、翻边凸模（3）和上模压块（6）；所述翻边凹模（2）上端面有一圈环形槽，环形槽的型面与零件V型槽下型面相符，环形槽外侧且沿着环形槽径向开有径向槽；所述翻边凸模（3）包括凸起部（31）和径向槽压制部（32），凸起部（31）的下端位于径向槽压制部（32）下方；所述上模压块（6）呈环形，其型面与零件V型槽上型面相符，上模压块（6）表面开有凹槽；所述上模压块（6）上端通过橡皮与上模板（5）相连；所述翻边凸模（3）与上模板（5）相连，且凸起部（31）位于上模压块（6）表面凹槽内；所述翻边凹模（2）上有一角向定位销孔，其特征在于：

先将待翻边的零件安装在翻边凹模（2）的环形槽内，用一个角向定位销插入翻边凹模（2）上的角向定位销孔保证周向位置，上模板（5）下移，上模压块（6）在橡皮的作用下将零件压紧到翻边凹模（2）的环形槽中，翻边凸模（3）随上模板（5）向下移动，其表面凸起部（31）靠向环形槽的内壁，径向槽压制部（32）表面作用到翻边凹模（2）径向槽位置的零件表面，使零件沿着翻边凹模（2）的表面变形，最终贴合到径向槽表面，其型面符合翻边凸模（3）与翻边凹模（2）形成的通道形状，保压一段时间，上模板（5）上移，上模压块（6）在橡皮的作用下保持不动，翻边凸模（3）上移离开零件，在橡皮完全恢复到一定尺寸后，上模压块（6）和翻边凸模（3）同时向上运动，脱离零件，将角向定位销松开，取出零件，完成翻边过程。

2.根据权利要求1所述的一种环形钣金零件径向槽口轴向精确翻边方法，其特征在于：采用翻边凸模（3）翻边前，先采用小凸模（7）进行翻边，小凸模（7）的凸起部和径向槽压制部的表面曲率大于翻边凸模（3）的凸起部（31）和径向槽压制部（32）的表面曲率。