CN110434216A - 一种大型环形唇口件整体充液成形方法 - Google Patents
一种大型环形唇口件整体充液成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110434216A CN110434216A CN201910805924.1A CN201910805924A CN110434216A CN 110434216 A CN110434216 A CN 110434216A CN 201910805924 A CN201910805924 A CN 201910805924A CN 110434216 A CN110434216 A CN 110434216A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaping
- lip part
- liquid
- transition
- forming
- 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.)
- Granted
Links
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
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
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/021—Deforming sheet bodies
-
- 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
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/021—Deforming sheet bodies
- B21D26/031—Mould construction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提出了一种大型环形唇口件整体充液成形方法，属于航空宇航钣金成形技术领域，可解决大型环形唇口零件难以整体成形的问题。该方法包括过渡成形模具和终成形模具的设计与制造、工艺参数的选择和调试、后期处理等步骤。该方法是在保证唇口零件整体成形的基础上进行多步充液成形的新型技术，通过两序充液成形工艺以及一序整形工艺，实现唇口零件的整体成形。该方法具有成形极限高，尺寸精度高，表面质量好，成本低等诸多优点，能够有效减少传统冲压方式带来的变形不均匀，局部区域减薄或起皱严重，回弹现象难以消除等诸多问题，减少唇口局部缺陷，优势显著。同时此技术还可以推广到其它具有相似特征的零件，具有良好的发展潜力。
Description
技术领域
本发明属于航空宇航钣金成形技术领域，特别是涉及一种大型环形唇口件整体充液成形方法，也可以推广应用到其它具有相似特征的零件。
背景技术
大型唇口零件是航空发动机进气道的重要组成部分，其工作环境容易受到高压高速气流以及共振等复杂条件的影响，一般设计为双翻边的深腔型变截面抛物线形状，拉深比高，制造难度大，而且对强度和贴膜精度也有着很高的要求。对于大型唇口零件的成形工艺，传统成形方法通常采用冲压成形，分段焊接成形等方法，容易产生变形不均匀，局部区域起皱严重或减薄严重发生破裂，回弹现象难以消除，接合处性能不稳定等诸多问题，误差较大，精度难以控制，导致表面质量差，外形尺寸精度差，影响飞机生产效率，给飞行安全也带来较大的隐患。板材充液成形作为一种利用液体作为传力介质来代替凸模或者凹模传递载荷，以实现最终成形的一种技术，可以减少传统冲压成形中凸凹模之间坯料的悬空区，使该部分坯料紧贴模具，有效提高了材料成形质量。将充液成形技术应用于成形大型复杂唇口零件，能够有效提高零件的各项性能参数，推进我国航空制造技术发展。
基于上述成形难题以及充液成形技术的优势，本发明提出了一种大型环形唇口件整体充液成形方法，它是在保证唇口零件整体成形的基础上进行多步充液成形的新型技术：采用充液成形的方式，先过渡成形出整体唇口内部圆桶状部分；然后对成形出的过渡唇口零件进行充液成形翻边；最后切割掉成形零件的多余部分，对整体唇口进行整形。通过两序被动式充液成形工艺以及一序整形工艺，实现唇口零件的整体成形。该方法兼具充液成形和多步成形的优点，具有成形极限高，尺寸精度高，表面质量好，成本低等诸多优点。在成形深腔型变截面抛物线形状整体唇口时能够有效减少传统冲压方式带来的变形不均匀，局部区域减薄或起皱严重，回弹现象难以消除等诸多问题，减少唇口局部缺陷，优势显著。同时此方法还可以推广到其它具有相似特征的零件，具有良好的发展潜力。
发明内容
本发明提供的一种大型环形唇口件整体充液成形方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)在模具装配前将各个零件表面清理干净，保证产品的表面质量和模具设备的使用寿命。
2)进行过渡成形模具装配。
3)根据上述的模具结构设计坯料，并将坯料放置在过渡模具中。
4)设置好压边间隙，液室压力，凸模行程等关键工艺参数。
5)过渡成形采用被动式充液成形方案，先成形出整体唇口内部圆桶状部分。
6)成形结束后将过渡形状的零件取出，检查其成形质量，若无问题直接进行下一步；若有问题，则返回上述步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。
7)检查无成形质量问题的过渡唇口零件的壁厚减薄率，若减薄比较大可以对其进行热处理，提高材料成形极限；若在可控范围内可以不必进行热处理工作。
8)进行模具装配，并将无任何问题的过渡唇口零件放入终成形模具中。
9)终成形模具采用被动式充液成形方案，对成形出的过渡唇口零件进行翻边。
10)成形结束后将终成形唇口零件取出，检验其壁厚减薄率，贴模度以及表面粗糙度等关键参数是否满足要求，若无问题可以直接进行下一步；若有问题则返回上述步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。
11)利用切割机切去无任何问题的成形唇口零件的法兰边以及内部圆桶状顶端等不需要的部分，得到最终零件。
12)本发明提供的一种大型环形唇口件整体充液成形方法，通过两序被动式充液成形工艺以及一序整形工艺，实现唇口零件的整体成形。该方法兼具充液成形和多步成形的优点，具有成形极限高，尺寸精度高，表面质量好，成本低等诸多优点。在成形深腔型变截面抛物线形状整体唇口零件时能够有效减少传统冲压方式带来的变形不均匀，局部区域减薄或起皱严重，回弹现象难以消除等诸多问题，减少唇口零件局部缺陷，优势显著。同时此方法还可以推广到其它具有相似特征的零件，具有良好的发展潜力。
附图说明
图1为本发明提供的一种大型环形唇口件整体充液成形方法所成形的典型环形唇口零件外部形状示意图。
图2为本发明提供的一种大型环形唇口件整体充液成形方法所成形的典型环形唇口零件预成形过程示意图。
图3为本发明提供的一种大型环形唇口件整体充液成形方法所成形的典型环形唇口零件终成形过程示意图。
图中：1为过渡成形模具凸模；2为过渡成形模具压边圈；3为初始板材坯料；4为过渡成形模具限位块；5为过渡成形模具液室；6为过渡成形模具凹模；7为过渡成形模具液室进液口；8为终成形模具凸模；9为终成形模具压边圈；10为过渡唇口零件；11为终成形模具限位块；12为终成形唇口零件；13为终成形模具液室；14为终成形模具凹模；15为终成形模具液室进液口。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实例对本发明提供的一种大型环形唇口件整体充液成形方法所成形的典型环形唇口零件成形过程进行详细说明。
如图1-图3所示，本发明提供的针对大型环形唇口件整体充液成形方法所成形的典型环形唇口零件成形过程包括下列步骤：
1)所成形典型的环形唇口件形状如图1所示。
2)在模具装配前将各个零件表面清理干净，保证产品的表面质量和模具设备的使用寿命。
3)如图2所示装配过渡成形模具。
4)将初始板材坯料3放置在过渡成形模具凹模6上，通过定位装置4定位，过渡成形模具压边圈2下行压住板料并完成密封。
5)设置好过渡成形模具的压边间隙，液室压力，凸模行程等关键工艺参数。
6)令过渡成形模具凸模1按设定行程下行，同时通过过渡成形模具的液室进液口7向过渡成形模具的液室5内加载液室压力。
7)初始板材坯料在液室压力的作用下发生变形，成形出过渡唇口零件10。
8)将过渡唇口零件10从过渡模具中取出，检查其成形质量，若无问题直接进行下一步骤；若有问题，则返回上述步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。
9)检查无成形质量问题的过渡唇口零件10的壁厚减薄率，若减薄比较大可以对其进行热处理，提高材料成形极限；若在可控范围内可以不必进行热处理工作。
10)如图3所示装配终成形模具。
11)将过渡唇口零件10倒置放在终成形模具凹模上，使其完全贴合，通过定位装置11定位，终成形模具压边圈9下行压住过渡唇口零件10并完成密封。
12)设置好终成形模具的压边间隙，液室压力，凸模行程等关键工艺参数。
13)令终成形模具凸模8按设定行程下行，同时通过终成形模具的液室进液口15向过渡成形模具的液室13内加载液室压力。
14)过渡板料8在液室压力的作用下进行翻边，成形出为终成形唇口零件12。
15)成形结束后将终成形唇口零件12取出，检验其壁厚减薄率，贴模度以及表面粗糙度等关键参数是否满足要求，若无问题可以直接进行下一步；若有问题则返回上述步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。
16)利用切割机切去无任何问题的终成形唇口零件12的法兰边以及内部圆桶状顶端等不需要的部分，得到最终零件。
17)以上所述为本发明的具体实施方式，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不限于该具体实施方式的范围。对本技术领域的技术人员而言，在不脱离本发明精神和实质的前提下所做出的等同变化、调整与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种大型环形唇口件整体充液成形方法，其特征在于：所述的一种大型环形唇口件整体充液成形方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)在模具装配前将各个零件表面清理干净，保证产品的表面质量和模具设备的使用寿命。
2)进行过渡成形模具装配。
3)根据上述的模具结构设计坯料，并将坯料放置在过渡模具中。
4)设置好压边间隙，液室压力，凸模行程等关键工艺参数。
5)过渡成形采用被动式充液成形方案，先成形出整体唇口内部圆桶状部分。
6)成形结束后将过渡形状的零件取出，检查其成形质量，若无问题直接进行下一步；若有问题，则返回上述步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。
7)检查无成形质量问题的过渡唇口零件的壁厚减薄率，若减薄比较大可以对其进行热处理，提高材料成形极限；若在可控范围内可以不必进行热处理工作。
8)进行模具装配，并将无任何问题的过渡唇口零件放入终成形模具中。
9)终成形模具采用被动式充液成形方案，对成形出的过渡唇口零件进行翻边。
10)成形结束后将终成形唇口零件取出，检验其壁厚减薄率，贴模度以及表面粗糙度等关键参数是否满足要求，若无问题可以直接进行下一步；若有问题则返回上述步骤修改工艺参数或者模具，重新进行试验，直至满足要求。
11)利用切割机切去无任何问题的成形唇口零件的法兰边以及内部圆桶状顶端等不需要的部分，得到最终零件。
2.根据权利要求1所述的一种大型环形唇口件整体充液成形方法，其特征在于：唇口零件的材料为铝合金或者高温合金等航空航天领域应用较为广泛的材料。
3.根据权利要求1所述的一种大型环形唇口件整体充液成形方法，其特征在于：进行过渡成形时，成形出的整体唇口内部圆桶状部分略高于整体唇口实际高度，留有一定的切割余量。
4.根据权利要求1所述的一种大型环形唇口件整体充液成形方法，其特征在于：终成形模具的内部圆筒状部分要与过渡成形模具成形出的过渡唇口零件完全贴合，进行充液成形翻边时内部轮廓固定不动。
5.根据权利要求1所述的一种大型环形唇口件整体充液成形方法，其特征在于：该成形工艺为两序充液成形工艺以及一序整形工艺，过渡成形和终成形均为被动式充液成形，整形工艺切去无任何问题的唇口零件法兰边以及内部圆桶状顶端等不需要的部分，使其形状与最终零件完全一致。
6.根据权利要求1所述的一种大型环形唇口件整体充液成形方法，其特征在于：解决了环形唇口零件难以整体成形以及成形质量差的问题。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910805924.1A CN110434216B (zh) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 一种大型环形唇口件整体充液成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910805924.1A CN110434216B (zh) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 一种大型环形唇口件整体充液成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110434216A true CN110434216A (zh) | 2019-11-12 |
| CN110434216B CN110434216B (zh) | 2020-09-22 |
Family
ID=68438212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910805924.1A Expired - Fee Related CN110434216B (zh) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 一种大型环形唇口件整体充液成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110434216B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110899501A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-24 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种飞机发动机环形唇口的整体成形模具及成形方法 |
| CN113020392A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 北京航空航天大学 | 高温合金复杂薄壁零件流体介质成形模具及多道次成形方法 |
| CN113649467A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-16 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种大尺寸近回转体发动机唇口成形方法 |
| CN114160700A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-11 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种航空发动机环形唇口整体成形方法及成形模具 |
| CN114798885A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-29 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10027079A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Konrad Schnupp | Verfahren und Vorrichtung zum Umformen eines plattenförmigen Werkstücks |
| CN103846331A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-11 | 北京航空航天大学 | 大型薄壁复杂特征板材双向加压充液成形方法 |
| CN107214232A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-29 | 天津天锻航空科技有限公司 | 一种具有小圆角特征的铝合金薄板零件的加工工艺 |
| CN107755511A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京航空航天大学 | 一种针对薄壁零件小圆角特征的胀压复合成形方法 |
-
2019
- 2019-08-29 CN CN201910805924.1A patent/CN110434216B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10027079A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Konrad Schnupp | Verfahren und Vorrichtung zum Umformen eines plattenförmigen Werkstücks |
| CN103846331A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-11 | 北京航空航天大学 | 大型薄壁复杂特征板材双向加压充液成形方法 |
| CN107755511A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-03-06 | 北京航空航天大学 | 一种针对薄壁零件小圆角特征的胀压复合成形方法 |
| CN107214232A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-09-29 | 天津天锻航空科技有限公司 | 一种具有小圆角特征的铝合金薄板零件的加工工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 丁少行等: "2024铝合金难成形高锥盒形件充液成形数值模拟", 《精密成形工程》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110899501A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-24 | 西安飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种飞机发动机环形唇口的整体成形模具及成形方法 |
| CN113020392A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 北京航空航天大学 | 高温合金复杂薄壁零件流体介质成形模具及多道次成形方法 |
| CN113649467A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-16 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种大尺寸近回转体发动机唇口成形方法 |
| CN114160700A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-11 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种航空发动机环形唇口整体成形方法及成形模具 |
| CN114160700B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-08-04 | 中航西安飞机工业集团股份有限公司 | 一种航空发动机环形唇口整体成形方法及成形模具 |
| CN114798885A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-29 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法 |
| CN114798885B (zh) * | 2022-05-19 | 2023-03-14 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110434216B (zh) | 2020-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110434216A (zh) | 一种大型环形唇口件整体充液成形方法 | |
| CN102430642A (zh) | 带高翻边孔的高温合金钣金件的级进模成型工艺 | |
| CN111001699B (zh) | 采用3d打印和热气压胀形制造薄壁金属构件的方法 | |
| CN107617664B (zh) | 一种面向大型复杂多特征板材零件的刚柔复合成形工艺 | |
| CN103846331B (zh) | 大型薄壁复杂特征板材双向加压充液成形方法 | |
| CN204953625U (zh) | 一种“w”形金属封严环的外压成型装置 | |
| CN109967588B (zh) | 一种铝合金差厚拼焊板充液成形方法 | |
| CN105328020A (zh) | 火焰筒内前圈用冲压成型工装及其工作方法 | |
| CN111001700B (zh) | 一种航空发动机异形封严环3d液压成形方法 | |
| CN107755511A (zh) | 一种针对薄壁零件小圆角特征的胀压复合成形方法 | |
| CN115121709B (zh) | 极小圆角半径深腔薄壁金属构件的成形方法 | |
| CN112719021A (zh) | 一种钣金件橡皮囊成形用柔性侧压块复合工装及使用方法 | |
| CN109692911A (zh) | 一种大型环壳零件整体成形装置和方法 | |
| CN106270094B (zh) | 一种“m”形金属封严环的单道次整体成型装置 | |
| CN109013926A (zh) | 一种飞机门区阶梯形包角零件拉深成形方法 | |
| CN113210480B (zh) | 盆状异形锻件残余应力消除方法 | |
| CN109127851A (zh) | 一种基于液压的铝合金薄板零件的成形方法 | |
| CN109570318A (zh) | 一种燃气涡轮排气道支承壁用钣金件流体成形方法 | |
| CN109127886B (zh) | 一种棱边圆角R≤2t难变形材料矩形截面空心件的气压-模压复合成形方法 | |
| CN109127984A (zh) | 一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具 | |
| CN113263250A (zh) | 航空发动机风扇叶片金属加强边的复合制造方法 | |
| CN115121732A (zh) | 一种航空发动机的整体环形唇口等厚度成形方法 | |
| CN113020392A (zh) | 高温合金复杂薄壁零件流体介质成形模具及多道次成形方法 | |
| CN105945120A (zh) | 一种轴对称零件充液拉深工艺设计方法 | |
| CN209334549U (zh) | 一种高压喷油器高精密度电磁阀盖板及其精冲级进模具 |
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 | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200922 |