CN108237168B - 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法 - Google Patents

一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108237168B
CN108237168B CN201711293214.2A CN201711293214A CN108237168B CN 108237168 B CN108237168 B CN 108237168B CN 201711293214 A CN201711293214 A CN 201711293214A CN 108237168 B CN108237168 B CN 108237168B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stringer
die
notch
rubber bag
reinforcing frame
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
CN201711293214.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108237168A (zh
Inventor
倪兴屹
于波
常蓓
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.)
Xian Aircraft Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Xian Aircraft Industry Group 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 Xian Aircraft Industry Group Co Ltd filed Critical Xian Aircraft Industry Group Co Ltd
Priority to CN201711293214.2A priority Critical patent/CN108237168B/zh
Publication of CN108237168A publication Critical patent/CN108237168A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108237168B publication Critical patent/CN108237168B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/10—Stamping using yieldable or resilient pads
    • 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
    • B21D37/01—Selection of materials
    • 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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/92—Making other particular articles other parts for aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/01—Aircraft parts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法及成形模具，该类飞机加强框凸弯边零件上分布有若干个长桁缺口，将零件的理论模型沿两端切线方向延长，并在两端延长补充面上各构造一个工艺缺口形成所需工艺模型；展开板料上对应工艺模型长桁缺口和工艺缺口处仅开设长桁孔和工艺孔，成形模具的有效型面与零件的理论模型内表面匹配，在成形模具有效型面的侧面设有与长桁缺口及工艺缺口位置对应的吸皱槽；将展开板料与成形模具定位牢固放置到压力机工作台，橡皮囊加压先使零件凸弯边与模具有效型面接触，随压力上升，展开板料上的补加条带嵌入模具的吸皱槽内，形成含内陷槽的零件半成品；最后将长桁孔下部的内陷槽切割形成长桁缺口，再将零件两端的补充面切除即可。

Description

一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法
技术领域
本申请涉及飞机制造领域的一种钣金橡皮囊成形技术，具体是一种飞机加强框凸弯边橡皮囊成形方法及模具，特别适用于板制加强框凸弯边减少起皱及提高贴模精度。
背景技术
橡皮囊成形原理是利用橡皮在高压环境下可产生任意变形，使板料在模具悬空部位产生变形而得到所需形状；可以一次成形多个零件或同一零件多处形状，具有生产效率高、适用范围广等优点，在飞机钣金制造中应用十分普遍。板制加强框是飞机机身蒙皮纵向加强结构件，在飞机加强、减重应用方面十分广泛。飞机加强框一般含有凸、凹弯边。凹弯边加强框主要应用于加强，与装配无关，凹弯边不存在贴模问题。凸弯边主要应用于装配，连接精度要求高；凸弯边加强框直接与机身蒙皮贴合装配，对成形贴模要求较高。目前凸弯边加强框橡皮囊成形最主要的问题是材料沿切向压缩失稳引起回弹及起皱。现有技术针对回弹不贴模问题，主要采取修模减少模具角度过变形补偿方法；主要存在以下问题：一是仅限应用于无起皱、弯边较低的凸弯边加强框，对于凸弯边较高的加强框，减少模具角度实质是增加了展开板料外侧边弧长和模具与加强框接触面实际弧长的比值，会加重起皱程度；二是成形后需要另外增加一套与加强框匹配的模具，用于的校形或检验外形是否合格。
发明内容
为了解决现有技术飞机凸弯边加强框橡皮囊成形修模回弹，导致成形模与检验模不能共用的问题，本申请的目的在于提供一种既可防止起皱、回弹，又可实现成形模与检验模共用的飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法。
一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法，该类飞机凸弯边加强框零件上沿折弯线分布有若干个长桁缺口，已知该零件的理论模型，其特征在于：1)设计工艺模型，将零件的理论模型沿两端切线方向延长，并在两端延长补充面上各构造一个工艺缺口形成所需工艺模型；2)根据工艺模型制作展开板料，该展开板料上对应工艺模型长桁缺口处仅开设长桁孔，该长桁孔对应长桁缺口折弯线前端部分，长桁缺口折弯线后端部分为展开板料上的补加条带，对应工艺模型工艺缺口处仅开设工艺孔，该工艺孔对应工艺缺口折弯线前端部分，工艺缺口折弯线后端部分为展开板料上的补加条带；3)有一个橡皮囊成形模具，该模具有效型面与零件的理论模型内表面匹配，在模具有效型面的侧面设有与长桁缺口及工艺缺口位置对应的吸皱槽；4)将展开板料与成形模具定位牢固放置到压力机工作台，橡皮囊加压先使零件的凸弯边与模具有效型面接触，随压力上升，零件补加条带嵌入模具的吸皱槽内，形成含内陷槽的零件半成品；5)最后将长桁孔下部的内陷槽切割形成长桁缺口，再将零件两端的补充面切除即可。
本申请的有益效果是：
1)本申请采用吸皱槽模具结构，使吸皱槽区域两侧板料产生沿切线方向拉伸力塑性变形延展效应，既防止材料沿切向压缩失稳导致起皱，又可排出材料厚度方向的反向抵抗应力引起回弹不贴模。
2)本申请所采用的操作方法与传统橡皮囊成形完全相同，易于实现推广；而且不需对模具有效型面修回弹角，成形与检验模具共用，模具数量少，投入成本低。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
附图说明
图1是飞机凸弯边加强框零件的理论模型示意图。
图2是飞机凸弯边加强框零件的工艺模型示意图。
图3是根据工艺模型制作的展开板料形状示意图。
图4是飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形用模具结构示意图
图5是本申请飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形原理示意图。
图6是飞机凸弯边加强框零件的半成品示意图。
图中编号说明：1.理论模型，2.工艺模型，3.模具，4.展开板料，5.长桁缺口，6.补充面，7.工艺缺口，8.补加条带，9.吸皱槽，10.内陷槽，11.凸弯边，12.长桁孔，13工艺孔。
具体实施方式
参照附图，附图1展现在的是常见的板制飞机凸弯边加强框理论模型1的结构，其几何特征为含有向下的圆弧度形凸弯边11，且在凸弯边11上含有多个用于躲避机身横向加强型材的长桁缺口5，该长桁缺口跨越折弯线由凸弯边延伸至零件的上表面。传统橡皮囊成形时，由于展开板料外侧边弧长大于模具3与加强框接触面实际弧长，因此成形过程板料会产生沿弯边切向压缩增厚效应，当弯边高度达到极限时就产生材料厚度方向的压缩失稳；即存在影响贴合模具反向抵抗应力，其直观表现形式为回弹不贴模，甚至严重起皱。附图2展现的是根据零件的理论模型1制作的工艺模型2，先将理论模型1两端延长，并在两端延长补充面6上各构造一个工艺缺口7及定位用销钉孔形成所需工艺模型2。
根据工艺模型2设计橡皮囊成形模具3，该模具3有效型面与零件的理论模型1内表面匹配，在模具3有效型面的侧面设有与长桁缺口5及工艺缺口7位置对应的吸皱槽9。
再根据工艺模型2制作展开板料3，该展开板料3上对应工艺模型长桁缺口处仅开设长桁孔12，该长桁孔12对应长桁缺口5折弯线前端部分，长桁缺口5折弯线后端部分为展开板料上的补加条带8，对应工艺模型工艺缺口7处仅开设工艺孔13，该工艺孔对应工艺缺口折弯线前端部分，工艺缺口折弯线后端部分为展开板料上的补加条带8。
然后将展开板料4与模具3以销钉孔定位牢固，放置到压力机工作台，橡皮囊加压先使凸弯边与模具3有效型面接触，随压力上升，展开板料的补加条带8嵌入模具的吸皱槽9内，形成含内陷槽10的零件半成品。最后将附图6中长桁孔下部的内陷槽10切割形成长桁缺口，再将零件两端的补充面6切除即可。
需要补充说明二点：一是内陷槽10在形成过程中产生了切向拉伸力塑性变形效应，可达到同时缓解凸弯边11起皱及回弹目的；二是通过调整吸皱槽9深度或角度，可不修模具有效型面提高贴模要求，实现成形模与检验模共用。

Claims (1)

1.一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法，该类飞机凸弯边加强框零件上分布有若干个长桁缺口，已知该零件的理论模型，其特征在于：1)设计工艺模型，将零件的理论模型沿两端切线方向延长，并在两端延长补充面上各构造一个工艺缺口形成所需工艺模型；2)根据工艺模型制作展开板料，该展开板料上对应工艺模型长桁缺口处仅开设长桁孔，该长桁孔对应长桁缺口折弯线前端部分，长桁缺口折弯线后端部分为展开板料上的补加条带，对应工艺模型工艺缺口处仅开设工艺孔，该工艺孔对应工艺缺口折弯线前端部分，工艺缺口折弯线后端部分为展开板料上的补加条带；3)有一个橡皮囊成形模具，该模具有效型面与零件的理论模型内表面匹配，在模具有效型面的侧面设有与长桁缺口及工艺缺口位置对应的吸皱槽；4)将展开板料与成形模具定位牢固放置到压力机工作台，橡皮囊加压先使零件凸弯边与模具有效型面接触，随压力上升，展开板料上的补加条带嵌入模具的吸皱槽内，形成含内陷槽的零件半成品；5)最后将长桁孔下部的内陷槽切割形成长桁缺口，再将零件两端的补充面切除即可。
CN201711293214.2A 2017-12-08 2017-12-08 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法 Active CN108237168B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293214.2A CN108237168B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711293214.2A CN108237168B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108237168A CN108237168A (zh) 2018-07-03
CN108237168B true CN108237168B (zh) 2023-05-23

Family

ID=62700398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711293214.2A Active CN108237168B (zh) 2017-12-08 2017-12-08 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108237168B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109290456A (zh) * 2018-08-02 2019-02-01 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种变截面高曲率差整流罩零件的橡皮成形模具设计方法
CN111229914B (zh) * 2019-12-13 2021-09-14 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种异向弯边钣金框零件橡皮成形方法及成形模具
CN112347564A (zh) * 2020-11-17 2021-02-09 中航通飞华南飞机工业有限公司 一种基于catia的飞机长桁缺口快速建模方法和装置
CN112828118B (zh) * 2020-12-30 2023-05-23 中航贵州飞机有限责任公司 具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法
CN114799771B (zh) * 2022-06-01 2023-09-22 沈阳飞机工业（集团）有限公司 一种“弓”形铝合金零件的精确制造方法
CN115007729A (zh) * 2022-06-22 2022-09-06 四川航天长征装备制造有限公司 一种橡皮囊成形用弹性垫

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101702185A (zh) * 2009-11-05 2010-05-05 西北工业大学 一种飞机框肋类钣金零件制造工件模型设计方法
WO2012037914A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-29 Giw Gesellschaft Für Innovative Werkzeugsysteme Mbh Verfahren und vorrichtung zum formen flächiger werkstücke
DE102011109123B3 (de) * 2011-08-02 2012-08-02 Dr. Mirtsch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Schale oder Platte und Verwendung derselben
CN102982200A (zh) * 2012-11-06 2013-03-20 西北工业大学 一种飞机框肋类钣金零件工艺模型设计方法
CN103212634A (zh) * 2013-04-10 2013-07-24 杭州电子科技大学 橡皮成型凸弯边多步成型模具及其成型面的设计方法
CN104138960A (zh) * 2014-06-27 2014-11-12 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种侧边带外翻边孔及弯边的槽形钣金零件的成形方法
CN104438537A (zh) * 2014-10-15 2015-03-25 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种变曲率半扁管零件的胀形拉深成形方法
CN104511513A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种基于橡皮囊液压成形的封边框类零件拉延方法
CN205020628U (zh) * 2015-02-04 2016-02-10 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种带拉延筋的铝合金成型模
CN106001229A (zh) * 2016-07-01 2016-10-12 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种板制多加强筋钣金件橡皮囊成形方法和成形模具
CN106311851A (zh) * 2016-10-19 2017-01-11 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种大长宽比半扁管零件拉深缺陷克服方法
CN106670277A (zh) * 2017-03-13 2017-05-17 西北工业大学 一种框肋零件凸弯边柔性控皱装置及加工方法
CN106825096A (zh) * 2017-03-23 2017-06-13 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种大曲率高翻边钣金零件的橡皮成形方法及成形模具
CN207723263U (zh) * 2017-12-08 2018-08-14 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形模具

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101702185A (zh) * 2009-11-05 2010-05-05 西北工业大学 一种飞机框肋类钣金零件制造工件模型设计方法
WO2012037914A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-29 Giw Gesellschaft Für Innovative Werkzeugsysteme Mbh Verfahren und vorrichtung zum formen flächiger werkstücke
DE102011109123B3 (de) * 2011-08-02 2012-08-02 Dr. Mirtsch Gmbh Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Schale oder Platte und Verwendung derselben
CN102982200A (zh) * 2012-11-06 2013-03-20 西北工业大学 一种飞机框肋类钣金零件工艺模型设计方法
CN103212634A (zh) * 2013-04-10 2013-07-24 杭州电子科技大学 橡皮成型凸弯边多步成型模具及其成型面的设计方法
CN104511513A (zh) * 2013-09-30 2015-04-15 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种基于橡皮囊液压成形的封边框类零件拉延方法
CN104138960A (zh) * 2014-06-27 2014-11-12 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种侧边带外翻边孔及弯边的槽形钣金零件的成形方法
CN104438537A (zh) * 2014-10-15 2015-03-25 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种变曲率半扁管零件的胀形拉深成形方法
CN205020628U (zh) * 2015-02-04 2016-02-10 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 一种带拉延筋的铝合金成型模
CN106001229A (zh) * 2016-07-01 2016-10-12 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种板制多加强筋钣金件橡皮囊成形方法和成形模具
CN106311851A (zh) * 2016-10-19 2017-01-11 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种大长宽比半扁管零件拉深缺陷克服方法
CN106670277A (zh) * 2017-03-13 2017-05-17 西北工业大学 一种框肋零件凸弯边柔性控皱装置及加工方法
CN106825096A (zh) * 2017-03-23 2017-06-13 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种大曲率高翻边钣金零件的橡皮成形方法及成形模具
CN207723263U (zh) * 2017-12-08 2018-08-14 西安飞机工业（集团）有限责任公司 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形模具

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈磊 等.橡皮液压凸弯边成形试验与分析研究.《锻压技术》.2007,第第32卷卷(第第32卷期),第58-60页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108237168A (zh) 2018-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108237168B (zh) 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形方法
CN106270155B (zh) 凸凹多曲率类飞机蒙皮制件复合成形工艺
CN102950693B (zh) 用于制造可变尺度、成形的复合加强件的方法和设备
CN102873165B (zh) 一种复杂零件小特征部位的冲击液压复合成形工艺
CN104438537B (zh) 一种变曲率半扁管零件的胀形拉深成形方法
CN1314496C (zh) 一种用于空心结构件内高压成形的预成形装置
CN106335178A (zh) 形成成一轮廓的帽形复合加强件的方法和装置
CN103306584B (zh) 轿车门板中饰板表面仿皮工艺
CN111744983B (zh) 一种拓扑结构壁板增材热压气胀复合成形方法
CN104842567A (zh) 一种由热塑性片材制造塑性壳体的设备及方法
CN111085595B (zh) 一种多环绕深筋结构薄壁加强面板零件的橡皮成形方法
CN107649590B (zh) 一种蒙皮拉形模具及其拉形方法
CN101274341A (zh) 一种降低塑性回弹的金属加工成形方法
CN103212634B (zh) 橡皮成型凸弯边多步成型模具及其成型面的设计方法
CN207723263U (zh) 一种飞机凸弯边加强框零件橡皮囊成形模具
CN103691817A (zh) 橡皮囊辅助成形模具
CN204586596U (zh) 一种高强度热塑性复合塑料座椅部件
CN203184438U (zh) 橡皮成型凸弯边多步成型模具
CN106077292B (zh) 一种异形截面型材零件的下陷成形方法及成形模具
CN108480481B (zh) 一种飞机翼尖前缘蒙皮的拉伸成形方法
CN203343285U (zh) 一种直升机旋翼前缘包片拉压成形模具
CN205816555U (zh) 一种异形截面型材零件的下陷成形模具
CN205732501U (zh) 一种导板式冲孔模
CN110815658A (zh) 一种曲面拉压垫的硫化模具
CN106001251A (zh) 冲压模具

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