CN112828118B - 具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械加工领域，具体涉及具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法；首先确定零件板料尺寸，根据零件外形尺寸，得到对应的展开料，在零件凸弯边一侧展开料适当增加工艺余量；尺寸确定后的零件板料平放于成形工装上，同时在成形工装需要成形凸弯边一侧增加一控制块，所述控制块高度尺寸H为低于零件切割线高度3mm，宽度尺寸不大于零件展开料长度的1/2；最后将零件板料、成形工装、控制块一同放入橡皮囊机内平台上，开动机床对零件板料施压成形，橡皮囊成形机对零件板料施加不小于20MP压力。本发明在成形过程中有效控制了零件起皱现象；满足零件成形需求，减少人工修校过程，优化了零件表面质量，提高零件成形效率。

Description

具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体涉及飞机制造中，具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法。
背景技术
飞机制造中铝合金零件占据飞机全机身零件的50％以上，其大量铝合金零件中具有凸弯边特性的零件占多数，带有这种凸弯边特性的零件在橡皮囊成形过程中容易产生起皱缺陷，严重情况下有可能在成形后产生不可修复缺陷，传统方法大部分只能在手工预成形后在上橡皮囊成形机修校，传统方法成形零件所生产零件表面质量差，效率低下，且根据工人技能高低不同导致零件质量参差不齐。对于具有凸弯边特征的大批量航空配件在成形时，如何简便、有效控制起皱现象成为一个亟需解决的难题。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种增加侧控制块的方式控制凸弯边在橡皮囊成形过程中起皱现象。采用该工艺方法降低零件成形过程中手工干预，提高零件成形质量，提高生产效率。
技术方案：具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法，该方法方法包括如下步骤：
步骤S1，确定零件板料尺寸，根据零件外形尺寸，得到对应的展开料，在零件凸弯边一侧展开料适当增加工艺余量；
步骤S2，尺寸确定后的零件板料平放于成形工装上，同时在成形工装需要成形凸弯边一侧增加一控制块，所述控制块高度尺寸H为低于零件切割线高度3mm，宽度尺寸不大于零件展开料长度的1/2；
步骤S3，将零件板料、成形工装、控制块一同放入橡皮囊机内平台上，开动机床对零件板料施压成形，橡皮囊成形机对零件板料施加不小于20MP压力。
进一步，上述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法中，零件展开毛料成形凸弯边展开尺寸不可过大，根据需要增加余量20mm，允许在生产过程中适当调整。
进一步，上述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法中，控制块尺寸根据零件展开毛料尺寸确定，高度H不可与零件弯边高度距离零件弯边高度3mm，宽度B选取成形凸弯边展开料长度1/2。
进一步，上述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法中，橡皮囊成形机对零件展开毛料施加压力，压力值不可低于20MP。
进一步，上述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法中，所述成形工装包括上表面和成形面，上表面与成形面之间有一定角度以成形零件板料的弯边。
进一步，上述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法中，所述上表面与成形面之间倒圆过渡。所述成形工装成形面下方的竖直面尺寸远大于成形面尺寸，该竖直面固定控制块。
进一步，上述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法中，所述控制块上方设有一斜面，该斜面与成形工装的成形面在一个平面上。所述控制块斜面与竖直面通过倒圆过渡，用于成形零件板料的凸边。
有益技术效果：该加侧控制块的方式控制凸弯边在橡皮囊成形过程中起皱工艺相对于传统手工成形后上橡皮囊成形机上进行校形相比，零件表面质量更优，成形后局部轻微修整，切割后零件即可热处理交付，减小了手工量，提高了零件生产效率，保证零件批准质量一致，同时该工艺方法在传统工装上进行改制，减小了新工艺方式推广成本。
附图说明
图1为本发明实施过程示意图；
图中，1、成形工装；2、控制块；3、零件展开毛料；4、橡皮囊成形机平台。
图2为运用本发明成型方法得到具备凸弯边特征零件示意。
具体实施方式
在实际情况中，铝合金飞机钣金零件具备凸弯边特征的零件在橡皮囊成形机中成形时，由于凸弯边特征在成形时会产生起皱现象，该现象是钣金成形中常见的成形缺陷，往往传统工艺为手工预成形后再上橡皮囊成形机上成形，或起皱现象不严重，具备手工修整的即可成形后再手工修校。但传统工艺手工量大，零件表面质量差，批次质量一致性无法保证。经本发明人通过实践研究与验证，总结得增加侧控制块的工艺方法，能有效控制具备凸弯边特征零件成形时起皱问题。以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述。
本发明在实施时，增加控制块的方式控制凸弯边在橡皮囊成形过程中起皱工艺，包括以下步骤：
1.零件展开毛料尺寸确定：
a)根据零件尺寸计算展开毛料尺寸，特别在成形凸弯边处展开毛料增加工艺余量20mm。
2.侧控制块的制造与尺寸：
根据工装凸弯边一侧形面特征与工装侧壁贴合的控制块，该控制块允许采用A3钢制造，根据橡皮囊成形要求非成形边倒圆角R10，控制块的高度尺寸H根据零件高度以下3mm确定，该控制块的宽度B根据零件凸弯边一侧展开毛料长度的1/2确定，保证展开毛料成形过程中期毛料能包裹侧控制块外缘倒角位置。
3.侧控制块的摆放：
侧控制块要严格按照图1所示位置关系摆放，保证零件展开毛料能充分与侧控制块接触，增加控制块对零件展开毛料摩擦力控制。
4.橡皮囊成形机施加压力：
橡皮囊成形机对零件展开毛料施加不小于20MP压力，在压力下零件逐渐包裹侧控制块外缘，使控制块对零件展开毛料产生向外的径向摩擦力，同时零件展开毛料包裹侧控制块后形成局部切走向的弯曲，增加零件切向支撑力，阻止零件起皱。持续压力后零件逐渐与工装贴合完成零件成形过程。
本发明通过采取增加侧控制块的新形工艺方法可直接通过橡皮囊成形机直接板料成形，在成形过程中有效控制了零件起皱现象。满足零件成形需求，减少人工修校过程，优化了零件表面质量，提高零件成形效率。该工艺方法中所采用结构简单，适用于在传统工装上进行改制，对于不同的凸弯边零件成形时，只需要对成形工装、控制块的外形形状进行适应性改进即可，本发明提出的工艺适用范围广。

Claims (5)

1.具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，确定零件板料尺寸，根据零件外形尺寸，得到对应的展开料，在零件凸弯边一侧展开料适当增加工艺余量；
步骤S2，尺寸确定后的零件板料平放于成形工装上，同时在成形工装需要成形凸弯边一侧增加一控制块，所述控制块高度尺寸H为低于零件切割线高度3mm，宽度尺寸不大于零件展开料长度的1/2；
步骤S3，将零件板料、成形工装、控制块一同放入橡皮囊机内平台上，开动机床对零件板料施压成形，橡皮囊成形机对零件板料施加不小于20MP压力；
所述成形工装包括上表面和成形面，上表面与成形面之间有一定角度以成形零件板料的弯边；所述成形工装成形面下方的竖直面尺寸远大于成形面尺寸，该竖直面固定控制块；所述控制块上方设有一斜面，该斜面与成形工装的成形面在一个平面上。
2.如权利要求1所述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法，其特征在于，确定零件板料尺寸，根据零件板料尺寸将板料切割为展开料，切割时，在成形凸弯边一侧弯边展开料适当增加余量20mm。
3.如权利要求1所述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法，其特征在于，所述上表面与成形面之间倒圆过渡。
4.如权利要求1所述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法，其特征在于，所述控制块斜面与竖直面通过倒圆过渡，用于成形零件板料的凸边。
5.如权利要求1所述具有凸弯边特征零件在橡皮囊成形时起皱现象控制方法，其特征在于，所述成形工装、控制块采用高强度钢制成。
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