CN113770251A - 一种槽型铝合金框类零件成形模具及成形方法 - Google Patents

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Abstract

一种槽型铝合金框类零件成形模具及成形方法，成形模具含有上模组件、传力组件和阳模组件，上模组件含有上模座和阴模，传力组件含有传力座、压料体和主传力板，阳模组件含有阳模座、阳模夹和传力分瓣阳模，传力分瓣阳模是由相互对称的左阳模和右阳模组成，传力分瓣阳模的上端可以通过传力座的阳模通过槽，传力分瓣阳模的次驱动块匹配在压料板内侧的槽腔内，传力分瓣阳模的次驱动面与压料板内侧的次传力面可以贴合滑动，传力分瓣阳模的主驱动块匹配在主传力板下方，主驱动块的主驱动面与主传力板的主传力面可以贴合滑动。

Description

一种槽型铝合金框类零件成形模具及成形方法
技术领域
本申请涉及制造技术，具体是一种槽型铝合金框类零件成形模具及成形方法。
背景技术
飞机槽型铝合金框类零件，是一种总体结构为“U”形的槽型零件,主要应用于飞机机身上的加强和安装固定。此类零件拉深成形时，最大拉深深度接近400mm，目前传统框类零件普通拉深成形由凸模、凹模一次成形。在零件的成形过程中，对于大深度槽型框类零件，拉深出的零件底部及圆角部分有裂纹是常见的事情，废品率较高。在人工敲修的过程中，对工人技术要求高，制造效率较低。需要多套拉深模具投入使用时，成本高。所以，需要考虑一种操作结构简单、废品率低、成本低的方法来解决飞机槽型铝合金框类零件的成形。
发明内容
本申请的目的是提供一种槽型铝合金框类成形模具及成形方法，可以适用于各类飞机框类零件的设计和制造。
为达到以上目的，本发明采取如下技术方案予以实现：
一种槽型铝合金框类零件成形模具，含有上模组件、传力组件和阳模组件，其特征在于，所述的上模组件含有上模座和阴模，所述的阴模固定在上模座的下表面，阴模的内型面与框类零件的外型面匹配，所述的传力组件含有传力座、压料体和主传力板，传力座的中心有阳模通过槽，传力座的周边有机床顶杆通过孔，在传力座上表面阳模通过槽的两侧分别有向上凸出的板状压料体，该压料体的顶端和外侧型面分别与框类零件的一侧内型面匹配，在压料体的内侧有槽腔和向下倾斜的次传力面，在传力座下表面阳模通过槽的两侧分别有向下凸出的主传力板，主传力板的两侧有向内倾斜的主传力面；所述的阳模组件含有阳模座、阳模夹和传力分瓣阳模，所述的阳模夹位于阳模座的上表面，阳模夹的中心有滑动槽，所述的传力分瓣阳模是由相互对称的左阳模和右阳模组成，在左阳模和右阳模的中上部内侧设有向两侧凸出的次驱动块，次驱动块上设有向内倾斜的次驱动面，在左阳模和右阳模的下部内侧设有向两侧凸出的主驱动块，主驱动块上设有向内倾斜的主驱动面，次驱动面与主驱动面相互平行，传力分瓣阳模的下端镶嵌在阳模夹滑动槽内，传力分瓣阳模的上端可以通过传力座的阳模通过槽，传力分瓣阳模的次驱动块匹配在压料板内侧的槽腔内，传力分瓣阳模的次驱动面与压料板内侧的次传力面可以贴合滑动，传力分瓣阳模的主驱动块匹配在主传力板下方，主驱动块的主驱动面与主传力板的主传力面可以贴合滑动。
本申请还提供一种槽型铝合金框类零件成形方法，其特征包含以下内容：1)将上述的槽型铝合金框类零件成形模具置于机床上；2)上模组件随机床上台面升起，机床通过顶杆将传力组件顶起，此时传力分瓣阳模合拢在一起；3)将预成形的零件毛料置于压料体上，利用零件毛料下表面和压料体外形型面贴合定位，上模组件下移，阴模型面与“U”型毛料上表面接触；4)此时主传力面与分瓣阳模主驱动面接触，次传力面与次驱动面接触，开始成形零件，在机床动力作用下，上模组件与传力组件同时下行，主传力板和次传力板带动传力分瓣阳模沿滑动槽分别向左右运动，分瓣阳模将滑动槽两端的弹簧压缩；5)上模组件和传力组件继续下行，传力分瓣阳模继续沿滑动槽向两端滑动分离，直至与限位块接触，此时传力分瓣阳模已处于分离成两半的状态；6)零件成形后，上模组件上移，传力分瓣阳模在滑动槽中从两端分别向中心位置滑动，回复初始位置。
本申请的有益效果在于：本申请利用冲压加工和仿形成型的基本原理，利用机械直接传力原理，实现成形过程中成形力的传递。利用机床顶杆对传力组件进行支撑，实现零件成形过程中模具的联动。利用模具联动与相对运动原理，使传力分瓣阳模向两侧运动。最终实现了飞机槽形门框低成本、高效率的精准成形，对飞机门框类零件具有普遍适用性。
以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。
附图说明
图1为槽型铝合金框类零件结构示意图。
图2为预成形的零件毛料结构示意图。
图3为槽型框类零件成形模具结构示意图。
图4为槽型框类零件成形模具装配关系结构示意图。
图5为传力组件结构示意图。
图6为传力组件局部结构示意图。
图7为传力分瓣阳模结构示意图。
图8为阳模座与阳模夹结构示意图。
图9为传力组件与右阳模匹配关系示意图。
图10为阳模夹与右阳模匹配关系示意图。
图中编号说明：1零件、2毛料、33上模组件、4传力组件、5阳模组件、6上模座、7阴模、8压料体、9主传力板、10传力座、11阳模座、12阳模夹、13传力分瓣阳模、14阳模通过槽、15槽腔、16次传力面、17主传力面、18机床顶杆通过孔、19次驱动块、20次驱动面、21主驱动块、22主驱动面、23滑动槽、24限位块、25弹簧。
具体实施方式
参见附图，本申请涉及的零件1是用于飞机上的一个槽型铝合金框类零件，零件1的预成型毛料2如图2所示，需要将U型的平板毛料2利用机床和成型模具拉伸成形成零件1。
本申请提供的成形模具如图3所示，含有上模组件3、传力组件4和阳模组件5。
成形模具的装配关系如图4所示。上模组件3位于成形模具的最上层，上模组件3含有上模座6和阴模7，所述的阴模7固定在上模座6的下表面，阴模7的内型面与框类零件1的外型面匹配。
传力组件4位于成形模具的中部，传力组件4含有传力座10、压料体8和主传力板9，传力座10的中心有阳模通过槽14，传力座10的周边有机床顶杆通过孔18，在传力座上表面阳模通过槽14的两侧分别有向上凸出的板状压料体8，该压料体8的顶端和外侧型面分别与框类零件1的一侧内型面匹配，在压料体8的内侧有槽腔15和向下倾斜的次传力面16，在传力座下表面阳模通过槽14的两侧分别有向下凸出的主传力板9，主传力板9的两侧有向内倾斜的主传力面17，如图5和图6所示。
阳模组件5位于成形模具的下层，阳模组件5含有阳模座11、阳模夹12和传力分瓣阳模13，所述的阳模夹12位于阳模座11的上表面，阳模夹12的中心有滑动槽23，如图8和图10所示。
传力分瓣阳模13与传力座4的压料体8匹配，传力分瓣阳模13是由相互对称的左阳模和右阳模组成，在左阳模和右阳模的中上部内侧设有向两侧凸出的次驱动块19，次驱动块19上设有向内倾斜的次驱动面20，在左阳模和右阳模的下部内侧设有向两侧凸出的主驱动块21，主驱动块21上设有向内倾斜的主驱动面22，次驱动面20与主驱动面22相互平行，传力分瓣阳模13的下端镶嵌在阳模夹滑动槽23内，传力分瓣阳模13的上端可以通过传力座4的阳模通过槽14，传力分瓣阳模13的次驱动块19匹配在压料板8内侧的槽腔15内，传力分瓣阳模13的次驱动面20与压料板8内侧的次传力面16可以贴合滑动，传力分瓣阳模13的主驱动块21匹配在主传力板9下方，主驱动块21的主驱动面22与主传力板9的主传力面17可以贴合滑动。如图9所示。
实施中，所述的主传力面、次传力面、主驱动面、次驱动面的倾斜角度最好为45度。
实施中，为了增加分瓣阳模沿滑动槽向两侧运动的阻尼，保证零件成形中传力均衡，以及限制分瓣阳模的运动行程，在阳模组件的阳模夹中心滑动槽的两端设有限位块24和弹簧25。
使用上述槽型铝合金框类零件成形模具成形零件时，根据零件1的设计数模对钣金材料预成形形成零件毛料2，通过成形模具对零件毛料2进行翻边成形。
成形时，将成形模具置于机床上，上模组件3随机床上台面升起，机床通过顶杆将传力组件4顶起，此时传力分瓣阳模13合拢在一起；再将预成形的零件毛料2置于压料体8上，利用零件毛料2下表面和压料体8外形型面贴合定位，上模组件3下移，阴模型面与“U”型毛料上表面接触；此时主传力面17与分瓣阳模主驱动面22接触，次传力面16与次驱动面20接触，开始成形零件，在机床动力作用下，上模组件3与传力组件4同时下行，传力组件4向分瓣阳模施加向下的压力，使分瓣阳模上的上的主驱动面22和次驱动面20相对传力组件4上的主传力面17和次传力面16沿滑动槽向左右两侧分离滑动，分瓣阳模13将滑动槽14两端的弹簧25压缩；上模组件3和传力组件4继续下行，传力分瓣阳模13继续沿滑动槽14向两端滑动分离，直至与限位块24接触，上模组件3、传力组件4和阳模组件5合模，完成零件1的成形。此时传力分瓣阳模13已处于分离成两半的状态，使；零件成形后，上模组件3上移，传力分瓣阳模13在滑动槽14中从两端分别向中心位置滑动，回复初始位置。

Claims (4)

1.一种槽型铝合金框类零件成形模具，含有上模组件、传力组件和阳模组件，其特征在于，所述的上模组件含有上模座和阴模，所述的阴模固定在上模座的下表面，阴模的内型面与框类零件的外型面匹配，所述的传力组件含有传力座、压料体和主传力板，传力座的中心有阳模通过槽，传力座的周边有机床顶杆通过孔，在传力座上表面阳模通过槽的两侧分别有向上凸出的板状压料体，该压料体的顶端和外侧型面分别与框类零件的一侧内型面匹配，在压料体的内侧有槽腔和向下倾斜的次传力面，在传力座下表面阳模通过槽的两侧分别有向下凸出的主传力板，主传力板的两侧有向内倾斜的主传力面；所述的阳模组件含有阳模座、阳模夹和传力分瓣阳模，所述的阳模夹位于阳模座的上表面，阳模夹的中心有滑动槽，所述的传力分瓣阳模是由相互对称的左阳模和右阳模组成，在左阳模和右阳模的中上部内侧设有向两侧凸出的次驱动块，次驱动块上设有向内倾斜的次驱动面，在左阳模和右阳模的下部内侧设有向两侧凸出的主驱动块，主驱动块上设有向内倾斜的主驱动面，次驱动面与主驱动面相互平行，传力分瓣阳模的下端镶嵌在阳模夹滑动槽内，传力分瓣阳模的上端可以通过传力座的阳模通过槽，传力分瓣阳模的次驱动块匹配在压料板内侧的槽腔内，传力分瓣阳模的次驱动面与压料板内侧的次传力面可以贴合滑动，传力分瓣阳模的主驱动块匹配在主传力板下方，主驱动块的主驱动面与主传力板的主传力面可以贴合滑动。
2.如权利要求1所述的槽型铝合金框类零件成形模具，其特征在于，所述的主传力面、次传力面、主驱动面、次驱动面的倾斜角度为45度。
3.如权利要求1所述的槽型铝合金框类零件成形模具，其特征在于，所述的阳模组件的阳模夹中心滑动槽的两端有限位块和弹簧。
4.一种槽型铝合金框类零件成形方法，其特征包含以下内容：1)将如权利要求1或2或3所述的槽型铝合金框类零件成形模具置于机床上；2)上模组件随机床上台面升起，机床通过顶杆将传力组件顶起，此时传力分瓣阳模合拢在一起；3)将预成形的零件毛料置于压料体上，利用零件毛料下表面和压料体外形型面贴合定位，上模组件下移，阴模型面与“U”型毛料上表面接触；4)此时主传力面与分瓣阳模主驱动面接触，次传力面与次驱动面接触，开始成形零件，在机床动力作用下，上模组件与传力组件同时下行，主传力板和次传力板带动传力分瓣阳模沿滑动槽分别向左右运动，分瓣阳模将滑动槽两端的弹簧压缩；5)上模组件和传力组件继续下行，传力分瓣阳模继续沿滑动槽向两端滑动分离，直至与限位块接触，此时传力分瓣阳模已处于分离成两半的状态；6)零件成形后，上模组件上移，传力分瓣阳模在滑动槽中从两端分别向中心位置滑动，回复初始位置。
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