CN112589378A - 深窄型漏斗加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深窄型漏斗加工方法，包括依次进行的备料、激光下料、喷漆、弯曲成型、热处理、手工预翻边、剪开口、喷漆、校正成型和线切割。本发明针对宽高比非常小的零件，放弃了传统的拉深加工思路，采用先将板材弯曲成U形结构，然后再预翻边，在翻边处开缺口后再校正成型，最后通过线切割切除多余结构。本发明的加工方法简单，零件成型合格率高，无裂纹，无减薄，加工成本低。

Description

深窄型漏斗加工方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及深窄型漏斗的加工方法。

背景技术

航空发动机上所使用的漏斗，其截面形状为带法兰边的渐变形几字结构，零件结构图如图1、2。零件最终高度尺寸为119.2mm，拉深处宽度尺寸为19.6mm，零件采用1.2mm的板材加工成型。由于零件拉深高度太高，拉深宽度又太窄，宽高比达到0.16，在现场实际生产加工中，零件由于过度减薄或撕裂导致零件报废，因此，零件采用传统拉深工艺无法成型出合格零件。

发明内容

本发明旨在克服现有技术瓶颈，跳出传统思维方式及加工方式，提供一种合理可行的深窄型漏斗加工方法(弯曲成型后再翻边)，保证零件在不减薄和不撕裂的情况下加工出满足图纸要求，提高零件的成型合格率。

为达到上述目的，本发明是通过下述的技术方案及工装实现的：

深窄型漏斗加工方法，包括，

步骤一、备料：选择厚度与零件最终料厚要求一致的板材作为毛料；

步骤二、激光下料：参照零件最终形状和尺寸，通过将零件展开为平面的方式计算和确定下料尺寸，确定后通过激光进行切割下料；

步骤三、喷漆：在零件毛料表面形成一层保护膜；

步骤四、弯曲成型：将毛料放入弯曲模具，以零件毛料长度方向的平分线为对称面弯曲成型出U形结构；

步骤五、热处理：对步骤四中U形结构的零件进行固溶处理，去除零件成型内应力；

步骤六、手工预翻边：通过型胎对U形结构的零件进行手工预翻边，沿着U形结构的开口端弯折出一条连续的翻边，该翻边包括U形结构两条侧边上的翻边以及连接两条侧边的弧形处的翻边；

步骤七、剪开口：对步骤六中连接两条侧边的弧形处的翻边成型位置进行剪切开口；

步骤八、喷漆：在手工预翻边后零件表面形成一层保护膜；

步骤九、校正成型：将手工预翻边、剪开口和喷漆处理后的零件放入模具进行校正成型，在模具中成型出零件上的最终尺寸；

步骤十、线切割：固定零件并进行线切割，根据零件的最终设计外形切除多余结构。

优选的，所述步骤一中，以长方形板料作为毛料。

优选的，所述步骤七中，开口为圆弧形缺口，且缺口的宽度大于U形结构连接两条侧边的弧形底边的宽度。

优选的，所述步骤九中，校正成型前先对零件进行固溶处理。

优选的，所述步骤十中，通过全型面型胎对零件进行固定装夹。

与传统方法相比本发明的优势表现在：

1、加工工艺简单：零件采用弯曲成型、热处理、预翻边、剪开口、校正、线切割等实现零件的加工；

2、与传统拉深成型相比，本发明所成型的零件料厚无减薄，零件无裂纹等，零件成型合格率高。

3、加工成本低，零件加工所使用工装比拉深成型少用一套工装，本发明的加工方法只需要两套模具(一套模具是用于弯曲图3的模具，另一套模具是用于弯曲成型和校正成型的模具)，一套型胎(型胎是用于手工预翻边，线切割及检验)；而拉深成型需三套模具，一套型胎。

目前该加工方法已在现场使用，经过验证达到了本发明的目的和要求。

附图说明

图1为零件外形及尺寸示意图；

图2为零件三维立体图；

图3为零件弯曲成型为U形结构时的示意图；

图4为零件手工预翻边的结构示意图；

图5为剪开口后的零件示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明中，将要加工的零件的形状如图1、图2所示。该零件截面结构为几字形零件，零件最高尺寸为119.2，成型宽度为19.6，最终带法兰边总体宽度为103.1，深窄型漏斗零件的加工方法包括以下步骤：

步骤一、备料：按图纸要求准备所需厚度的板材，板材厚度要求与零件最终料厚要求一致。

步骤二、激光下料：参照零件最终形状，借助软件进行毛料尺寸的计算和确定，确定后进行激光切割我下料。

步骤三、喷漆：在零件表面形成一层保护膜，防止零件与模具直接接触，起到保护和润滑作用。

步骤四、弯曲成型：将毛料放入弯曲模具，成型出零件所需U形结构，零件结构示意图如图3。

步骤五、热处理：对零件进行固溶处理，去除零件成型内应力，防止零件在后续加工中出现成型裂纹。

步骤六、手工预翻边：对零件进行手工预翻边，翻边出类几字形结构以方便零件后期成型。

步骤七、剪开口：对零件头部成型位置进行剪开口，防止零件成型起皱。

步骤八、喷漆：在零件表面形成一层保护膜，防止零件与模具直接接触，起到保护和润滑作用。

步骤九、校正成型：将手工预翻边后的零件放入模具进行零件校正成型，成型出零件所需要尺寸.

步骤十、线切割：用型胎对零件进行固定并编程线切割。

根据上述加工思路，零件的具体加工方法如下：

(1)、激光下料：根据所制定的弯曲成型加工方案，毛料选用长方形板料进行加工，将零件弯曲底边(即30°边)放水平，弯曲后零件需要包含零件及法兰边，按零件最终尺寸计算毛料展开料，零件所需要毛料下料尺寸为390×290；

(2)、喷漆：在毛料表面形成一层保护膜，防止零件与模具直接接触，或因摩擦过大导致零件表面划伤，喷漆起到保护和润滑作用；

(3)、弯曲成型：将毛料放入弯曲成型模具，沿着长方形板料长度方向的平分线成型出零件所需的U形结构，零件U形结构示意图如图3；

(4)、热处理：对零件进行固溶处理，去除零件成型内应力，防止零件在后续加工中因应力或硬化而出现裂纹；

(5)、手工预翻边：采用翻边型胎对零件进行法兰边(即图2中最上方的翻边)的手工预翻边，包括翻边A和翻边B以及连接翻边A和翻边B的翻边C，零件开口按零件斜度及大致尺寸翻成喇叭口(如图4)，方便后续工序校正成型。若无此加工步骤，零件将无法成型出最终零件结构；

(6)、剪开口：在零件低矮一端(即翻边C处)进行开口(如图5中翻边C处的圆弧形缺口)，此处开口后零件方可由弯曲结构成型成平滑曲面。在没有开口就直接校正零件，此处将出现撕裂及起皱现象，零件易造成报废；

(7)、喷漆：在零件表面形成一层保护膜，防止零件与模具直接接触，起到保护和润滑作用；

(8)、校正成型：将剪好开口的预翻边零件放入校正模具进行校正成型，成型出零件最终所需型面及尺寸，成型时采用全型面型胎对零件进行固定装夹，全型面的意思是按照零件最终的外形尺寸和型面尺寸(参考图1)设计模具，零件在该模具内校正成型时完全贴合在模具表面，校正成型所有尺寸和型面都符合最终设计要求。在进行本工序前，零件必须进行第(4)步中热处理(即固溶处理)后，再进行校正零件时回弹量材料更小，所加工零件型面才符合设计图求；

(9)、除漆：使用碱水对零件进行表面保护漆的去除，防止零件表面有多余物；(10)、线切割：因零件在进行校正成型时零件四周还存在切割余量，零件需进行最终尺寸的加工，为更改好的保证零件尺寸，使用零件全型面型胎对零件进行固定装夹(如图1所示)，编程线切割零件四周，去除余量，例如沿着图4中的直线mn切除右侧部分，保留直线mn左侧部分，翻边A、翻边B和翻边C的情况类似。

以上是本发明的实施方式之一，对于本领域的一般技术人员在上述实施案例的基础上可以做出多种变化，同样能够实现本发明的目的，但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (5)

1.深窄型漏斗加工方法，其特征在于：包括，

步骤一、备料：选择厚度与零件最终料厚要求一致的板材作为毛料；

步骤二、激光下料：参照零件最终形状和尺寸，通过将零件展开为平面的方式计算和确定下料尺寸，确定后通过激光进行切割下料；

步骤三、喷漆：在零件毛料表面形成一层保护膜；

步骤四、弯曲成型：将毛料放入弯曲模具，以零件毛料长度方向的平分线为对称面弯曲成型出U形结构；

步骤五、热处理：对步骤四中U形结构的零件进行固溶处理，去除零件成型内应力；

步骤六、手工预翻边：通过型胎对U形结构的零件进行手工预翻边，沿着U形结构的开口端弯折出一条连续的翻边，该翻边包括U形结构两条侧边上的翻边以及连接两条侧边的弧形处的翻边；

步骤七、剪开口：对步骤六中连接两条侧边的弧形处的翻边成型位置进行剪切开口；

步骤八、喷漆：在手工预翻边后零件表面形成一层保护膜；

步骤九、校正成型：将手工预翻边、剪开口和喷漆处理后的零件放入模具进行校正成型，在模具中成型出零件上的最终尺寸；

步骤十、线切割：固定零件并进行线切割，根据零件的最终设计外形切除多余结构。

2.根据权利要求1所述的深窄型漏斗加工方法，其特征在于：所述步骤一中，以长方形板料作为毛料。

3.根据权利要求1所述的深窄型漏斗加工方法，其特征在于：所述步骤七中，开口为圆弧形缺口，且缺口的宽度大于U形结构连接两条侧边的弧形底边的宽度。

4.根据权利要求1所述的深窄型漏斗加工方法，其特征在于：所述步骤九中，校正成型前先对零件进行固溶处理。

5.根据权利要求1所述的深窄型漏斗加工方法，其特征在于：所述步骤十中，通过全型面型胎对零件进行固定装夹。

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