CN113000683A - 一种凸模真空加载工装及外网格壁板的制造成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凸模真空加载工装，包括凸模、定位块和挡板；凸模包括设在中央的凸模型面板、对称连接设在凸模型面板长度方向两端的底部延伸板以及围绕在凸模型面板和底部延伸板四周的凸台；定位块设在待加载壁板沿长度方向的两端与凸台之间；挡板两端分别可拆卸设在凸台顶部的沿长度方向的板面上，其中部处于待加载壁板的上方；两块所述挡板以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布。本发明还公开了一种外网格壁板的制造成形方法，采用了前述的凸模真空加载工装。本发明的一种凸模真空加载工装，结构简单、安装方便，能有效保证外网格壁板在真空蠕变时效成形中筋条、网格的成形精度。

Description

一种凸模真空加载工装及外网格壁板的制造成形方法
技术领域
本发明属于蠕变时效成形技术领域，具体涉及一种凸模真空加载工装及外网格壁板的制造成形方法。
背景技术
蠕变时效成形是一种新型的钣金成形技术，能够使构件同时实现成形和强度提高，广泛应用于航空航天大型薄壁构件制造。蠕变时效成形过程可以分为三个阶段：加载阶段、蠕变时效阶段、卸载阶段，其中构件弯曲加载方法主要有机械加载以及真空袋加载两种方法。机械加载方法需要凹、凸两套模具，但存在升温时间长、空间体积大等问题，一般只适用于实验室小型构件；真空袋加载方法适用于大型尺寸构件，但操作复杂、真空袋很容易被吸入构件与模具型面之间组成的空隙中，从而划破，导致成形失败。
相较于常见的滚弯成形，一般滚弯成形会在外网格壁板的网格中填入橡胶等填料，以确保滚弯过程中减少网格受滚弯设备的挤压变形，但是如果生产对象为高筋壁板，就几乎不可避免会产生筋条的变形。而以往的蠕变时效成形制造壁板构件时，常用的是凹模制造，但是面对生产对象为外网格壁板时，在蠕变时效成形过程中外网格壁板的网格会存在与模具型面相接触的情况。在这个过程中也存在因接触挤压带来的网格筋条屈曲、变形不均匀等问题。因而目前主要采用凸模应用于高筋外网格壁板的蠕变时效成形的产品制造中。
高筋外网格壁板的蠕变时效成形的难点在于难变形、难贴合模具。高筋外网格壁板往往在真空袋密封与预抽真空的过程中很难贴合模具，需要在热压罐中继续加压才能贴合模具。而如果不能在预抽真空时使高筋外网格壁板贴合模具，在热压罐中又难以进行人为操作，那么真空袋就很可能被吸入高筋外网格壁板与模具型面间的空隙，最后造成真空袋的破裂。
因此，需要设计一种新的凸模真空加载工装及外网格壁板的制造成形方法，以便于高筋外网格壁板的精确成形，同时解决生产过程中真空袋易被吸入壁板与模具型面之间的空隙的工艺问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凸模真空加载工装及外网格壁板的制造成形方法，以解决背景技术中提出的高筋外网格壁板在真空蠕变时效成形的过程中的筋条易屈曲问题，与真空袋被吸入高筋外网格壁板与模具型面间的空隙中，造成真空袋的破裂的问题。保证了壁板的外形尺寸精度，优化了工艺过程。
为实现上述目的，本发明提供了一种凸模真空加载工装，包括凸模、定位块和挡板；
所述凸模包括设置在中央的凸模型面板、对称连接设置在凸模型面板长度方向两端的底部延伸板以及围绕在凸模型面板和底部延伸板四周的凸台；
所述凸台包括内侧竖板、顶部回型平板和外侧竖板；内侧竖板的下端分别与凸模型面板和底部延伸板相连，内侧竖板的上端分别与顶部回型平板的内侧四边垂直连接，外侧竖板的上端分别与顶部回型平板的外侧四边垂直连接；所述凸模型面板的宽边与待加载壁板的宽度相等；所述凸模型面板沿宽度方向的截面呈向上凸的圆弧形；所述凸模型面板的沿长度方向的圆弧形边的最高点与顶部回型平板的竖直距离等于待加载壁板的厚度；所述顶部回型平板的内侧长边的长度大于待加载壁板的长度；
所述定位块设置在待加载壁板沿长度方向的两端与顶部回型平板之间，用于限制待加载壁板使其在长度方向以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布；
所述挡板为长条状平板，其两端分别可拆卸设置在顶部回型平板的沿长度方向的板面上，其中部处于待加载壁板的上方；两块所述挡板以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布。
在一种具体的实施方式中，所述凸模真空加载工装还包括设置在挡板两端的紧固件；所述紧固件用于对挡板和顶部回型平板进行紧固连接。
在一种具体的实施方式中，所述紧固件为螺栓。
在一种具体的实施方式中，所述定位块包括间隙插入块，在凸模的长度方向上，待加载壁板的两端与顶部回型平板之间均有长度相同的间隙，间隙插入块的长度与一侧间隙的长度相同。
在一种具体的实施方式中，所述定位块还包括上连接块和外限制块；所述上连接块的两端分别与间隙插入块的上端和外限制块的上端固定连接，且定位块匹配卡在凸台上。
在一种具体的实施方式中，所述定位块为一体成形的。
在一种具体的实施方式中，沿长度方向的所述外侧竖板上设置有散热孔。
在一种具体的实施方式中，所述凸模为一体成形的。
在一种具体的实施方式中，所述凸模型面板是根据目标工件进行三维建模后，制造出的凸模型面板。
本发明还提供了一种外网格壁板的制造成形方法，采用了前述的凸模真空加载工装；
首先，将待加载壁板放入凸模中，沿凸模的长度方向，在待加载壁板两端与凸台之间的间隙中分别插入定位块完成待加载壁板定位，再将真空袋密封粘贴在顶部回型平板沿凸模长度方向的板面上，待真空袋沿长度方向密封完成后，接着安装挡板，挡板安装完成后取出定位块，然后将真空袋密封粘贴在顶部回型平板沿凸模宽度方向的板面上；最后将所形成的整体放入热压罐中进行真空蠕变时效成形。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种凸模真空加载工装，结构简单、安装方便，能有效保证外网格壁板在真空蠕变时效成形中筋条、网格的成形精度。同时工装以模具四周凸台的形式解决在抽真空过程中真空袋被吸入凸模与壁板之间的空间的问题，相较传统过程中以人力限制真空袋移动来解决这一问题，大大提高了生产效率，减小了人力物力的成本投入，改善了真空袋密封质量，提高了生产的成功率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种实施例的结构示意图；
图2是本发明一种实施例的凸模的结构示意图；
图3是本发明一种实施例的定位块的结构示意图。
其中，1、凸模；2、定位块；3、挡板；4、紧固件；01、待加载壁板；11、凸模型面板；12、底部延伸板；13、凸台；21、间隙插入块；22、上连接块；23、外限制块；131、内侧竖板；132、顶部回型平板；133、外侧竖板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
本发明公开了一种凸模真空加载工装，包括凸模1、定位块2和挡板3；
所述凸模1包括设置在中央的凸模型面板11、对称连接设置在凸模型面板长度方向两端的底部延伸板12以及围绕在凸模型面板和底部延伸板四周的凸台13；
所述凸台13包括内侧竖板131、顶部回型平板132和外侧竖板133；内侧竖板131的下端分别与凸模型面板11和底部延伸板12相连，内侧竖板131的上端分别与顶部回型平板132的内侧四边垂直连接，外侧竖板133的上端分别与顶部回型平板132的外侧四边垂直连接；所述凸模型面板11的宽边与待加载壁板01的宽度相等；所述凸模型面板11沿宽度方向的截面呈向上凸的圆弧形；所述凸模型面板11的沿长度方向的圆弧形边的最高点与顶部回型平板132的竖直距离等于待加载壁板01的厚度；所述顶部回型平板132的内侧长边的长度大于待加载壁板01的长度，方便让待加载壁板01更好的贴合在凸模型面板11上。
所述定位块2设置在待加载壁板01沿长度方向的两端与顶部回型平板132之间，用于限制待加载壁板使其在长度方向以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布；通过定位块能方便解决壁板在真空加载成形中的定位问题。
所述挡板3为长条状平板，其两端分别可拆卸设置在顶部回型平板132的沿长度方向的板面上，其中部处于待加载壁板01的上方；两块所述挡板3以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布。
所述凸模真空加载工装还包括设置在挡板两端的紧固件4；所述紧固件4用于对挡板3和顶部回型平板132进行紧固连接。
所述紧固件4为螺栓。采用螺栓，拆卸方便。
所述定位块2包括间隙插入块21，在凸模的长度方向上，待加载壁板的两端与顶部回型平板之间均有长度相同的间隙，间隙插入块的长度21与一侧间隙的长度相同。
所述定位块还包括上连接块22和外限制块23；所述上连接块22的两端分别与间隙插入块21的上端和外限制块23的上端固定连接，且定位块2匹配卡在凸台13上。
所述定位块2为一体成形的。
沿长度方向的所述外侧竖板上设置有散热孔。
所述凸模1为一体成形的。
所述凸模型面板11是根据目标工件进行三维建模后，制造出的凸模型面板。
一种外网格壁板的制造成形方法，采用了前述的凸模真空加载工装；
首先，将待加载壁板放入凸模1中，沿凸模的长度方向，在待加载壁板两端与凸台1之间的间隙中分别插入定位块2完成待加载壁板01定位，再将真空袋密封粘贴在顶部回型平板132沿凸模长度方向的板面上，待真空袋沿长度方向密封完成后，接着安装挡板，挡板安装完成后取出定位块，然后将真空袋密封粘贴在顶部回型平板沿凸模宽度方向的板面上；最后将所形成的整体放入热压罐中进行真空蠕变时效成形。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种凸模真空加载工装，其特征在于，包括凸模(1)、定位块(2)和挡板(3)；
所述凸模(1)包括设置在中央的凸模型面板(11)、对称连接设置在凸模型面板长度方向两端的底部延伸板(12)以及围绕在凸模型面板和底部延伸板四周的凸台(13)；
所述凸台(13)包括内侧竖板(131)、顶部回型平板(132)和外侧竖板(133)；内侧竖板(131)的下端分别与凸模型面板(11)和底部延伸板(12)相连，内侧竖板(131)的上端分别与顶部回型平板(132)的内侧四边垂直连接，外侧竖板(133)的上端分别与顶部回型平板(132)的外侧四边垂直连接；所述凸模型面板(11)的宽边与待加载壁板(01)的宽度相等；所述凸模型面板(11)沿宽度方向的截面呈向上凸的圆弧形；所述凸模型面板(11)的沿长度方向的圆弧形边的最高点与顶部回型平板(132)的竖直距离等于待加载壁板(01)的厚度；所述顶部回型平板(132)的内侧长边的长度大于待加载壁板(01)的长度；
所述定位块(2)设置在待加载壁板(01)沿长度方向的两端与顶部回型平板(132)之间，用于限制待加载壁板使其在长度方向以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布；
所述挡板(3)为长条状平板，其两端分别可拆卸设置在顶部回型平板(132)的沿长度方向的板面上，其中部处于待加载壁板(01)的上方；两块所述挡板(3)以凸模型面板沿宽度方向的中心线对称分布。
2.根据权利要求1所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述凸模真空加载工装还包括设置在挡板两端的紧固件(4)；所述紧固件(4)用于对挡板(3)和顶部回型平板(132)进行紧固连接。
3.根据权利要求2所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述紧固件(4)为螺栓。
4.根据权利要求1所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述定位块(2)包括间隙插入块(21)，在凸模的长度方向上，待加载壁板的两端与顶部回型平板之间均有长度相同的间隙，间隙插入块的长度(21)与一侧间隙的长度相同。
5.根据权利要求4所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述定位块还包括上连接块(22)和外限制块(23)；所述上连接块(22)的两端分别与间隙插入块(21)的上端和外限制块(23)的上端固定连接，且定位块(2)匹配卡在凸台(13)上。
6.根据权利要求1所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述定位块(2)为一体成形的。
7.根据权利要求1所述的凸模真空加载工装，其特征在于，沿长度方向的所述外侧竖板上设置有散热孔。
8.根据权利要求1所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述凸模(1)为一体成形的。
9.根据权利要求1所述的凸模真空加载工装，其特征在于，所述凸模型面板(11)是根据目标工件进行三维建模后，制造出的凸模型面板。
10.一种外网格壁板的制造成形方法，其特征在于，采用了权利要求1-9中任意一项所述的凸模真空加载工装；
首先，将待加载壁板放入凸模(1)中，沿凸模的长度方向，在待加载壁板两端与凸台(1)之间的间隙中分别插入定位块(2)完成待加载壁板(01)定位，再将真空袋密封粘贴在顶部回型平板(132)沿凸模长度方向的板面上，待真空袋沿长度方向密封完成后，接着安装挡板，挡板安装完成后取出定位块，然后将真空袋密封粘贴在顶部回型平板沿凸模宽度方向的板面上；最后将所形成的整体放入热压罐中进行真空蠕变时效成形。
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