CN111151624B - 一种封口锥体柔性成型装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封口锥体柔性成型装置及方法，方法的关键在于先成型锥面，再成型球面。成型装置包括阴模、工件毛坯、定位套、橡胶件和柱塞。成型时，通过挤压橡胶件变形与阴模型腔贴合，成型过程中板材走料受力均匀，橡胶件变形挤压由90°锥面开始，缓慢往SR12锥面球头挤压贴合，板材由外锥面向内球面发生塑性变形，避免了材料由SR12锥面球头陡然发生变化，板材变薄量加剧开裂的问题。

Description

一种封口锥体柔性成型装置及方法

技术领域

本发明涉及一种装配组合定位并用于成型零件封口锥体的装置和方法，特别是要确保成型后的封口锥体的尺寸、零件强度、外观等符合要求的装置和方法。

背景技术

如图1所示，为一种飞机用产品零件的封口锥体，其材料为3A21，封口锥体成型有两个重要指标：

第一，保证成型尺寸：锥面球头SR12，锥度45±5°，高度25mm及底部外径Φ53(参看图1所示)。

第二，成型效果：零件外观不得出现开裂、起皱，板材变薄量均匀，保证零件强度。

发明内容

本发明旨在提供一种封口锥体柔性成型装置及方法，确保成型后的封口锥体产品尺寸，保证封口锥体的零件强度且外观不得出现开裂、起皱等缺陷。

一种封口锥体柔性成型方法，封口锥体由锥面和锥面小端的球面组成，先成型锥面，再成型球面。

进一步，采用橡胶挤压板材的上表面成型，板材下表面下方为阴模，阴模的型面与封口锥体的外型面一致。

进一步，所述橡胶与板材接触表面的初始形状为平面。

一种封口锥体柔性成型装置，包括，

阴模，所述阴模底部开设有贯穿阴模型面且连通阴模型腔和外界环境的排气孔；

定位套，所述定位套上有一个贯穿其上、下端面的通孔，定位套置于阴模上端且通孔的轴线与阴模的轴线重合；

橡胶件，所述橡胶件置于定位套的通孔中，且橡胶件的上、下端面均为平面；

柱塞，所述柱塞置于定位套的通孔中，且柱塞的下端面与橡胶件的上端面贴合。

进一步，所述阴模上端有一定位台阶，且定位台阶位于型面外周向，所述定位套的下端面放置于定位台阶的底面，定位套的通孔内壁与定位台阶的侧面间隙配合。

进一步，所述定位套的通孔内径大于等于阴模型面的最大外径。

进一步，所述柱塞与定位套的通孔内壁间隙配合。

进一步，所述柱塞上开设有一条贯穿其上、下端面的第二排气孔。

进一步，所述第二排气孔为变截面孔，接近橡胶件一端的孔截面小于远离橡胶件一端的孔截面。

与现有技术相比，本发明的优势体现在：

1、装配、制造相对简单，使用过程中较为方便，质量稳定；

2、柔性成型后零件外观质量无缺陷，效果良好；

3、满足零件尺寸要求，强度稳定可靠；

4、在确保产品顺利交付，同时创造良好的经济效益。

附图说明

图1为封口锥体产品零件图；

图2为成型装置结构装配图；

图3为阴模结构图；

图4为橡胶件结构图；

图5为定位套结构图；

图6为柱塞结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应就此理解为本发明所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本发明上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本发明的范围内。

如图1，根据封口锥体结构分析，通常成型椎体的模具结构，按椎体型面设计阴、阳模进行冲压，板材走料过程首先由SR12锥面球头压合板材发生塑性变形，然后成型45°锥面。由于锥面球头SR12尺寸小，走料位置集中，结构陡然发生变化材料变薄量加剧，会导致零件成型后R顶部开裂。针对以上技术问题，本实施例中采用柔性成型封口锥体的思路进行结构设计，即先成型锥面，再成型球面。

封口锥体柔性成型装置主要由阴模1、工件毛坯2、定位套3、橡胶件4、柱塞5组成(参看图2所示)。装置按图纸进行加工制造，总装时按标准样件进行装配连接；按技术规范进行验收，其中：

1、阴模1与定位套3间隙配合，工件毛坯2放置阴模1型面内，阴模1球面底部加工Φ0.5通孔排气(参看图3所示)；

2、橡胶件4放置在定位套3中(参看图4所示)；

3、柱塞5与定位套3(参看图5所示)间隙配合，柱塞5端面(一侧)与橡胶件4贴合(参看图6所示)。柱塞5上开设有一条贯穿其上、下端面的第二排气孔。进一步，第二排气孔为变截面孔，接近橡胶件一端的孔截面小于远离橡胶件一端的孔截面，如图6，为防止形成真空，柱塞5内预留了第二排气孔。第二排气孔设置为上端Φ10，下端Φ2，原因是因为下端在挤压过程中会有形成短暂真空的过程，Φ2小孔排气为保护橡胶件被真空压挤变形，成型R球头时压力不足的问题。

工件毛坯2平放在阴模1型面上，定位套3的通孔与阴模1定位台阶外圆完成装配定位。柱塞5在定位套3内轴向活动，将冲压机压力传递给里面的橡胶件4，冲压压力迫使橡胶件4变形与阴模1型腔贴合，完成封口锥体柔性成型动作。

封口锥体柔性成型原理为：通过挤压橡胶件4变形与阴模1型腔贴合，成型过程中板材走料受力均匀，橡胶件4变形挤压由90°锥面开始，缓慢往SR12锥面球头挤压贴合，板材由外(锥面)向内(球面)发生塑性变形，避免了材料由SR12锥面球头陡然发生变化，板材变薄量加剧开裂的问题，零件按柔性方法成型后，SR12锥面球头面光滑过渡，外观无缺陷，测量SR12锥面球头截面变薄量，符合HB5800-1999标准要求。

使用本发明封口锥体柔性成型装置步骤是：

1.工件毛坯2平放在阴模1型面上；

2.定位套3的通孔与阴模1定位台阶外圆完成装配定位；

3.柱塞5与定位套3间隙配合，在定位套3的通孔内沿Z轴向活动；

4.压力机施加压力，通过柱塞5传递给里面的橡胶件4，迫使橡胶件4变形与阴模1型腔贴合；

5.工件毛坯2成型完成，移开定位套3，取出零件。

Claims (5)

1.一种封口锥体柔性成型方法，封口锥体由锥面和锥面小端的球面组成，其特征在于：采用的柔性成型装置包括，

阴模（1），所述阴模（1）底部开设有贯穿阴模（1）型面且连通阴模（1）型腔和外界环境的排气孔；

定位套（3），所述定位套（3）上有一个贯穿其上、下端面的通孔，定位套（3）置于阴模（1）上端且通孔的轴线与阴模（1）的轴线重合；

橡胶件（4），所述橡胶件（4）置于定位套（3）的通孔中，且橡胶件（4）的上、下端面均为平面；

柱塞（5），所述柱塞（5）置于定位套（3）的通孔中，且柱塞（5）的下端面与橡胶件（4）的上端面贴合，所述柱塞（5）上开设有一条贯穿其上、下端面的第二排气孔；

封口锥体柔性成型方法先成型锥面，再成型球面，采用橡胶件（4）挤压板材的上表面成型，板材下表面下方为阴模（1），阴模（1）的型面与封口锥体的外型面一致。

2.根据权利要求1所述的封口锥体柔性成型方法，其特征在于：所述阴模（1）上端有一定位台阶，且定位台阶位于型面外周向，所述定位套（3）的下端面放置于定位台阶的底面，定位套（3）的通孔内壁与定位台阶的侧面间隙配合。

3.根据权利要求1所述的封口锥体柔性成型方法，其特征在于：所述定位套（3）的通孔内径大于等于阴模（1）型面的最大外径。

4.根据权利要求1所述的封口锥体柔性成型方法，其特征在于：所述柱塞（5）与定位套（3）的通孔内壁间隙配合。

5.根据权利要求1所述的封口锥体柔性成型方法，其特征在于：所述第二排气孔为变截面孔，接近橡胶件（4）一端的孔截面小于远离橡胶件（4）一端的孔截面。

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