CN113319534A

CN113319534A - 一种顶盖凸孔的工艺方法

Info

Publication number: CN113319534A
Application number: CN202110640663.XA
Authority: CN
Inventors: 石小贺; 谢文; 田烨; 邓成旭; 肖佑涛; 许璐迪; 李军; 罗成
Original assignee: Sichuan Aerospace Changzheng Equipment Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sichuan Aerospace Changzheng Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2021-08-31

Abstract

本发明提供一种顶盖凸孔的工艺方法，采用拉伸凸包—开初孔—多道次凸孔方法在顶盖上凸孔成型翻边孔，拉伸凸包过程中，通过在顶盖与拉伸模的凸模A顶部之间垫设弹性垫，避免凸模A与顶盖直接接触，弹性垫使得拉伸单次变形量变小，并且更趋于均匀可控，从而不会在拉伸变形过程中开裂。使用该新凸孔方法进行凸孔，大幅提高凸孔成功率，凸孔合格率由之前的60％提高到100％，此外还在一定程度上简化工艺流程，具有非常大的先进性和创新性，获得显著的有益效果。

Description

一种顶盖凸孔的工艺方法

技术领域

本发明属于顶盖加工技术领域，具体涉及一种顶盖凸孔的工艺方法。

背景技术

航空航天器的顶盖零件多用铝合金板材加工而成，顶盖示意图如图1所示。在顶盖上存在翻边孔，用于连接各种燃料运输管路系统，成形翻边孔的过程叫凸孔。顶盖成形过程板材变形量很大，在加工中产生硬化现象，导致塑性下降。此外，微观角度看，此时晶粒内部已累计大量位错与微裂纹，这些都加大了后续继续在顶盖上凸孔成形的难度。

当前，顶盖零件采用“多道次-热处理”方法进行凸孔：即在室温状态下，顶盖成形后通过多道次凸孔成形，中间伴随进行热处理工序以消除凸孔变形抗力。采用该方法成形时，凸孔边缘仍会产生破裂，顶盖凸孔合格率较低仅为60％；此外，该工艺方法凸孔不仅需要多道次，而且由于中间伴随着热处理工序，使凸孔工艺流程繁琐复杂，这不仅增加了生产成本，降低了劳动效率，还大大的增加了顶盖零件的生产周期。

发明内容

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种顶盖凸孔的工艺方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种顶盖凸孔的工艺方法，包括以下步骤：

一、将待凸孔的顶盖置于拉伸模内，顶盖内表面中心位置与拉伸模的凸模顶部之间垫设弹性垫，启动拉伸模，拉伸模的凸模在顶盖的中部拉伸出凸包；

二、在顶盖的凸包处切割出初孔并打磨光滑；

三、将顶盖置于凸孔模内，凸孔模的凸模将初孔压成要求尺寸的翻边孔。

进一步的，所述步骤一中待凸孔的顶盖呈漏斗状的铝合金板材。

进一步的，所述步骤一中待凸孔的顶盖大端直径Φ1000～2000mm，高度100～200mm，壁厚5～12mm。

进一步的，所述步骤一中弹性垫直径尺寸小于设定的翻边孔内径尺寸30～80mm，厚度为15～30mm。

进一步的，所述步骤一中进行拉伸凸包时，在拉伸处涂凡士林润滑膏。

进一步的，所述步骤一中拉伸模包括主滑块A、凸模A、凹模A、限位柱A、工作台面A，凹模A设置于工作台面A上，凸模A通过主滑块A安装于凹模A的上方，限位柱A设置于工作台面A上，步骤一中将待凸孔的顶盖放置于凹模A内，将弹性垫放置于顶盖内表面中心位置，主滑块A带动凸模A下行并在顶盖的中部拉伸出凸包，限位块A限制主滑块A下行的行程，避免过压。

进一步的，所述步骤二中初孔直径大于弹性垫直径5～8mm。

进一步的，所述步骤二中开初孔过程中保证凸孔中心正确。

进一步的，所述步骤三中采用的凸孔模包括主滑块B、凸模B、凹模B、限位柱B、工作台面B，凹模B设置于工作台面B上，凹模B的中部设置与凸模B适配的凹槽，凸模B通过主滑块B安装于凹模B的上方，凸模B的顶部与待加工的翻边孔尺寸适配，限位柱B设置于工作台面B上，步骤三中对顶盖进行3～7道次凸孔成形，每次凸孔限位柱B高度相对下移8mm～10mm，最后一次凸孔时，根据已凸孔实际尺寸调整限位柱B相对下移量。

进一步的，所述步骤三中凸孔过程中，保证凸孔中心正确，允许锉修凸孔高度偏高的一边。每次凸孔前需将凸孔周边打磨光滑。

进一步的，所述步骤三中凸孔成形的翻边孔内径Φ150～250mm，高度40～80mm，翻边孔位置为顶盖小端正中心。

具体的，所述弹性垫为胶皮材质。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种顶盖凸孔的工艺方法，采用拉伸凸包—开初孔—多道次凸孔方法在顶盖上凸孔成型翻边孔，拉伸凸包过程中，通过在顶盖与拉伸模的凸模A顶部之间垫设弹性垫，避免凸模A与顶盖直接接触，弹性垫使得拉伸单次变形量变小，并且更趋于均匀可控，从而不会在拉伸变形过程中开裂。使用该新凸孔方法进行凸孔，大幅提高凸孔成功率，凸孔合格率由之前的60％提高到100％，此外还在一定程度上简化工艺流程，具有非常大的先进性和创新性，获得显著的有益效果。解决了现有技术中顶盖凸孔过程中存在的合格率低、效率低、生产成本高周期长等问题。

附图说明

图1为顶盖示意图；

图2为拉伸模示意图；

图3为凸孔模示意图；

图4为实施例中剖切顶盖示意图；

其中，1为主滑块A，2为凸模A，3为凹模A，4为限位柱A，5为工作台面A，6为主滑块B，7为凸模B，8为凹模B，9为限位柱B，10为工作台面B，11为顶盖，12为弹性垫。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，以在2A14铝合金板材、大端直径Φ1380mm、高度149mm、厚度δ为5.5mm的顶盖11上加工Ф198mm翻边孔为例，凸孔的工艺方法，包括以下步骤：

一、将待凸孔的顶盖11置于拉伸模内，如图2所示，拉伸模包括主滑块A1、凸模A2、凹模A3、限位柱A4、工作台面A5，凹模A3设置于工作台面A5上，凸模A2通过主滑块A1安装于凹模A3的上方，限位柱A4设置于工作台面A5上；待凸孔的顶盖11放置于凹模A3内，在顶盖11内表面中心位置放置Φ160×15橡皮质弹性垫12，主滑块A1带动凸模A2下行并在顶盖11的中部拉伸出凸包，限位块A限制主滑块A1下行的行程，避免过压；

二、在顶盖11的凸包处利用三维激光切割机开Φ165初孔并打磨光滑；

三、将顶盖11置于凸孔模内，如图3所示，凸孔模包括主滑块B6、凸模B7、凹模B8、限位柱B9、工作台面B10，凹模B8设置于工作台面B10上，凹模B8的中部设置与凸模B7适配的凹槽，凸模B7通过主滑块B6安装于凹模B8的上方，凸模B7的顶部与待加工的翻边孔尺寸适配，限位柱B9设置于工作台面B10上，启动凸孔模，对顶盖11进行5道次凸孔成形，每次凸孔限位柱B9高度相对下移5mm，最后一次凸孔时，根据已凸孔实际尺寸调整限位柱B9相对下移量，凸孔过程中伴随打磨。

最终将初孔压成要求尺寸的翻边孔；加工完成的翻边孔内径Φ150～250mm，高度40～80mm，翻边孔位置为顶盖小端正中心。

采用上述方法对三件相同尺寸的顶盖加工翻边孔，对3件顶盖的翻边孔进行刨切并检测，对翻边区域厚度进行测量，厚度尺寸测量结果见表1，如图4所示的翻边区域B至C处减薄量较大，最小为5.0mm，满足使用要求。

表1顶盖翻边孔厚度测量表

沿BC路径距离	1mm	6mm	11mm	16mm	21mm	26mm	31mm	36mm
									工件1厚度	5.0	5.1	5.1	5.2	5.2	5.2	5.3	5.4
工件2厚度	5.1	5.1	5.2	5.2	5.3	5.3	5.4	5.4
									工件3厚度	5.0	5.1	5.2	5.2	5.3	5.3	5.4	5.4

本实施例采用的顶盖凸孔的工艺方法，采用拉伸凸包—开初孔—多道次凸孔方法在顶盖上凸孔成型翻边孔，拉伸凸包过程中，通过在顶盖与拉伸模的凸模A顶部之间垫设弹性垫，避免凸模A与顶盖直接接触，弹性垫使得拉伸单次变形量变小，并且更趋于均匀可控，从而不会在拉伸变形过程中开裂。使用该方法进行凸孔，大幅提高凸孔成功率，凸孔合格率由现有技术中的60％提高到100％。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims

1.一种顶盖凸孔的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

二、在顶盖的凸包处切割出初孔并打磨光滑；

2.根据权利要求1所述的一种顶盖凸孔的工艺方法，其特征在于，所述待凸孔的顶盖大端直径Φ1000～2000mm，高度100～200mm，壁厚5～12mm。

3.根据权利要求1所述的一种顶盖凸孔的工艺方法，其特征在于，所述步骤一中弹性垫直径尺寸小于设定的翻边孔内径尺寸30～80mm，厚度为15～30mm；步骤三中凸孔成形的翻边孔内径Φ150～250mm，高度40～80mm，翻边孔位置为顶盖小端正中心。

4.根据权利要求3所述的一种顶盖凸孔的工艺方法，其特征在于，步骤二中初孔直径大于弹性垫直径5～8mm。

5.根据权利要求1所述的一种顶盖凸孔的工艺方法，其特征在于，所述步骤一中拉伸模包括主滑块A、凸模A、凹模A、限位柱A、工作台面A，凹模A设置于工作台面A上，凸模A通过主滑块A安装于凹模A的上方，限位柱A设置于工作台面A上，步骤一中将待凸孔的顶盖放置于凹模A内，将弹性垫放置于顶盖内表面中心位置，主滑块A带动凸模A下行并在顶盖的中部拉伸出凸包，限位块A限制主滑块A下行的行程，避免过压。

6.根据权利要求1所述的一种顶盖凸孔的工艺方法，其特征在于，所述步骤三中采用的凸孔模包括主滑块B、凸模B、凹模B、限位柱B、工作台面B，凹模B设置于工作台面B上，凹模B的中部设置与凸模B适配的凹槽，凸模B通过主滑块B安装于凹模B的上方，凸模B的顶部与待加工的翻边孔尺寸适配，限位柱B设置于工作台面B上，步骤三中对顶盖进行3～7道次凸孔成形，每次凸孔限位柱B高度相对下移8mm～10mm，最后一次凸孔时，根据已凸孔实际尺寸调整限位柱B相对下移量。