CN114798885B - 一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，包括以下步骤：采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面；其中，第一次冲压拉深的方向为零件腹板与鼓包连线的垂线方向；采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域；其中，零件的鼓包向下摆放，且第二次冲压拉深的方向与第一次冲压拉深的方向相同，本申请具有提高了具有筋槽与鼓包复合特征的钣金零件的成形质量及工艺稳定性、成形的零件性能好、使用寿命高的优点。

Description

一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法

技术领域

本申请涉及钣金件成形加工技术领域，尤其涉及一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法。

背景技术

航空钣金零件按原材料类型可分为管材、型材、板材三类。其中，板材类零件按结构特征可分为半管、板框、蒙皮、长桁等多种类型，对于曲面变化剧烈或存在多种复杂结构特征的钣金零件则统一归为复杂钣金件，该类零件通常无法使用常规的橡皮囊液压成形、蒙皮拉伸成形、充液成形等单一工艺方法成形，需要结合零件结构特征采用多种工艺复合或多道次工序成形。

筋槽与鼓包是复杂钣金件中较为典型的特征，两种特征复合使得零件的成形更为困难。当前，现有针对具有筋槽与鼓包复合特征的钣金零件成形方法存在成形质量差的缺陷，无法满足零件批产要求。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，旨在解决现有针对具有筋槽与鼓包复合特征的钣金零件成形方法成形质量差的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，包括以下步骤：

采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面；其中，第一次冲压拉深的方向为零件腹板与鼓包连线的垂线方向；

采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域；其中，零件的鼓包向下摆放，且第二次冲压拉深的方向与第一次冲压拉深的方向相同。

可选地，第一模具包括第一下模和设置于第一下模顶部的第一上模，第一下模和第一上模之间设置有第一压边圈，第一下模上设置有鼓包成形面，第一下模上还设置有对应零件腹板区域的储料鼓包。

可选地，储料鼓包包括第一储料鼓包和第二储料鼓包，第一储料鼓包的尺寸大于第二储料鼓包的尺寸，第一储料鼓包和第二储料鼓包按照与鼓包成形面由远及近的距离排布。

可选地，设成形零件的筋槽区域所需的型腔尺寸为L₁、L₂、B₁、B₂、H；

则第一储料鼓包的设计尺寸为L₁＂＝(90％～100％)L₁，L₂＂＝(85％～95％)L₂，B₁＂＝(90％～100％)B₁，B₂＂＝(60％～70％)B₂，H＂＝(75％～85％)H；

则第二储料鼓包的设计尺寸为L₁＂＝(65％～75％)L₁，L₂＂＝(55％～65％)L₂，B₁＂＝(65％～75％)B₁，B₂＂＝(40％～50％)B₂，H＂＝(30％～45％)H；

其中，第一储料鼓包和第二储料鼓包均包括弧形凸起部和连接于弧形凸起部边缘的曲面过渡部，L₁、L₂、B₁、B₂、H分别为型腔的外壁长度、腔内长度、外壁宽度、腔内宽度和深度，L₁＂、L₂＂、B₁＂、B₂＂分别为曲面过渡部的长度、弧形凸起部的长度、曲面过渡部的宽度和弧形凸起部的宽度，H＂为第一储料鼓包或第二储料鼓包的深度。

可选地，储料鼓包边缘设置有连接圆滑过渡R。

可选地，第一上模的型面设置有与鼓包成形面对应的工艺补充面，工艺补充面上设置有排气孔。

可选地，第二模具包括第二下模和设置于第二下模顶部的第二上模，第二下模和第二上模之间设置有第二压边圈，第二下模顶部对应零件的筋槽区域周边设置有防皱梗，防皱梗靠近鼓包区域。

可选地，第二压边圈顶部设置有至少两个销钉定位孔，第二上模的型面开设有与对应销钉定位孔配合的销钉避让孔。

可选地，所述采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面的步骤与所述采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域的步骤之间，还包括以下步骤：

进行退火以消除应力。

可选地，所述采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面的步骤与所述进行退火以消除应力的步骤之间，还包括以下步骤：

判断第一次冲压拉深成形后的零件是否合格；若合格，进入下一步骤；若不合格，根据质量缺陷类型进行第一次工艺优化，直至合格。

可选地，所述根据质量缺陷类型进行第一次工艺优化，包括：

若质量缺陷为起皱，则加大零件毛坯料余量和/或压边力；

若质量缺陷为破裂，则减小零件毛坯料余量和/或压边力和/或摩擦系数。

可选地，所述采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域的步骤之后，还包括以下步骤：

判断第二次冲压拉深成形后的零件是否合格；若合格，则进行固化参数；若不合格，根据质量缺陷类型进行第二次工艺优化，直至合格。

可选地，所述根据质量缺陷类型进行第二次工艺优化，包括：

若质量缺陷为起皱，则加大零件毛坯料余量和/或压边力；

若质量缺陷为破裂，则减小零件毛坯料余量和/或压边力和/或摩擦系数；

若质量缺陷为校正效果差，则加大整形力。

可选地，第一次冲压拉深成形的工艺参数为：压边力为300KN，整形力为600KN；第二次冲压拉深成形的工艺参数为：压边力为400KN，整形力为800KN。

本申请所能实现的有益效果如下：

本申请采用机械化的冲压拉深成形代替传统人工或半机械的成形方式，可有利于提高工艺稳定性，由于初始平板状态时材料流动最为容易，为了降低零件成形难度，基于整体型面曲率大小，采用先难后易的成形顺序，即第一次冲压拉深成形仅成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面，而腹板区域的筋槽不成形，以降低成形难度，并合理选择冲压拉深方向，即冲压拉深方向为零件腹板与鼓包连线的垂线方向，有利于增加零件成形的工艺性，减少起皱或破裂风险，然后进行第二次冲压拉深成形时，冲压拉深方向与第一次保持一致，便于零件的毛坯料初始摆放，提高成形定位精度，且成形时鼓包是向下摆放的，相当于将腹板区域成形目标由成形“封闭筋槽”变为成形“封闭型腔”，增大了板料初始接触面积，减小应力集中且便于前期储料，因此，本申请通过采用两道次工序分步成形，降低成形难度，便于控制成形质量，并合理控制冲压拉深方向，大大降低了零件的起皱或破裂等质量缺陷，可达到整体提高零件整体成形质量的作用，合格率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请的实施例中一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法的流程示意图；

图2为鼓包筋槽复合特征钣金构件的结构示意图；

图3为现有落锤成形工艺的原理示意图；

图4为采用现有落锤成形工艺制得的零件缺陷示意图；

图5为本申请的实施例中冲压拉深方向示意图(图中虚线为零件腹板与鼓包连线，箭头指向为冲压拉深方向)；

图6为本申请的实施例中第一模具的结构示意图(省略第一上模)；

图7为本申请的实施例中第一上模的结构示意图；

图8为本申请的实施例中成形零件的筋槽区域所需的型腔尺寸的示意图；

图9为本申请的实施例中储料鼓包对应图8中型腔的尺寸示意图；

图10为本申请的实施例中储料鼓包的结构示意图；

图11为本申请的实施例中第二模具的结构示意图(省略第二上模)；

图12为本申请的实施例中第二上模的结构示意图；

图13为本申请的实施例中一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法的整体流程示意图。

附图标记：

1-鼓包区域，2-筋槽区域，3-上模板，4-毛料，5-下模板，6-起皱，7-破裂，8-第一下模，9-第一上模，10-第一压边圈，11-鼓包成形面，12-第一储料鼓包，13-第二储料鼓包，14-工艺补充面，15-排气孔，16-第二下模，17-第二压边圈，18-第二上模，19-防皱梗，20-销钉定位孔，21-销钉避让孔，22-弧形凸起部，23-曲面过渡部。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例1

参照图1-图13，本实施例提供一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，包括以下步骤：

采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域1及腹板整体型面；其中，第一次冲压拉深的方向为零件腹板与鼓包连线的垂线方向；

采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域2；其中，零件的鼓包向下摆放，且第二次冲压拉深的方向与第一次冲压拉深的方向相同。

由于目前针对该类鼓包筋槽复合特征的复杂钣金件的成形主要依靠落锤工艺或基于落锤工艺的复合成形工艺，成形原理如图3所示，将毛料4放在具有对应型腔的下模板5上，使上模板3往下锤击毛料4，将毛料4压制成对应形状的零件，这种综合性的半机械化成形方法具有容错高的优点，可成形其他工艺方法不能成形或难以成形的零件，在国内各大主机厂得到广泛应用。随着我国航空事业的快速发展，对零件生产效率、生产质量、零件性能等提出了更高的要求，而落锤成形工艺则存在成形质量差、效率低、模具维护成本高、零件性能差等显著缺点，难以满足现代航空钣金零件制造需求。同时，该工艺还存在严重的噪音污染及重金属污染，不符合国家及公司绿色制造发展规划。如图4所示，采用落锤成形工艺主要存在起皱6和破裂7的质量缺陷，起皱6的缺陷主要发生在鼓包及筋槽周边，这是由于成形时周边材料处于无约束自由变形状态，材料聚集形成褶皱；而破裂7的缺陷则主要发生在筋槽圆角区，这是由于筋槽外部材料难以流入内部，尤其是周边形成褶皱更加增加了材料流动的难度，使得筋槽内部区域只能通过变薄成形，筋槽圆角处为应力集中区，易形成破裂7，经分析，当前成形缺陷主要是由于材料流动不受控制导致的；因此，目前采用多道次落锤成形的工艺，成形过程中还需要辅以手工成形及校正，该成形方法存在工艺流程复杂、手工校正量大、成形质量差、合格率低、零件性能差等显著缺陷，无法满足零件批产要求。

因此，在本实施例中，采用机械化的冲压拉深成形代替传统人工或半机械的成形方式，可有利于提高工艺稳定性，由于初始平板状态时材料流动最为容易，为了降低零件成形难度，基于整体型面曲率大小，采用先难后易的成形顺序，即第一次冲压拉深成形仅成形出零件的鼓包区域1及腹板整体型面，而腹板区域的筋槽不成形，以降低成形难度，并合理选择冲压拉深方向，即冲压拉深方向为零件腹板与鼓包连线的垂线方向，有利于增加零件成形的工艺性，减少起皱6或破裂7风险，然后进行第二次冲压拉深成形时，冲压拉深方向与第一次保持一致，便于零件的毛坯料初始摆放，提高成形定位精度，且成形时鼓包是向下摆放的，相当于将腹板区域成形目标由成形“封闭筋槽”变为成形“封闭型腔”，增大了板料初始接触面积，减小应力集中且便于前期储料，因此，本申请通过采用两道次工序分步成形，降低成形难度，便于控制成形质量，并合理控制冲压拉深方向，大大降低了零件的起皱6或破裂7等质量缺陷，可达到整体提高零件整体成形质量的作用，合格率高，同时提高了零件成形效率，杜绝了重金属、噪音等污染。

需要说明的是，冲压拉深成形是现有成熟的工艺，其原理是通过模具对板料施加复杂的外力，引发板内出现复杂的应力状态，促使板料产生理想方向的流动，因此本实施例采用冲压拉深成形工艺可在成形过程中可以通过压边圈对板料周边施加压力，通过改变压边力大小、毛坯料余量大小、模具摩擦系数等实现成形过程中对材料流动的精确控制。

另需说明的是，本实施例中进行第一次冲压拉深成形，若为单动冲压拉深工艺，则鼓包摆放向上，若采用双动冲压拉深工艺，则鼓包摆放方向无限制，即向上或向下均可。

作为一种可选的实施方式，第一模具包括第一下模8和设置于第一下模8顶部的第一上模9，第一下模8和第一上模9之间设置有第一压边圈10，第一下模8上设置有鼓包成形面11，第一下模8上还设置有对应零件腹板区域的储料鼓包。

对于航空钣金零件而言，模具是工艺方案及主要工艺参数的承载体，模具的设计对于零件成形至关重要，因此，在本实施方式中，为配合第一次冲压拉深成形，通过鼓包成形面11可成形出零件的鼓包区域1，由于后续成形筋槽区域时，其对应的封闭腔结构成形时内腔区域难以补料，在鼓包已经先成形的情况下，后续成形时更加困难，因此设计储料鼓包可减少该区域材料变薄率，降低破裂风险，以实现通过改进模具结构来同步提升零件成形质量。经测试，采用原有工艺以及模具的最大变薄率达到40％，而本实施例的最大变薄率＜20％，所以零件性能更好，表面质量更好，提升了合格率。

作为一种可选的实施方式，储料鼓包包括第一储料鼓包12和第二储料鼓包13，第一储料鼓包12的尺寸大于第二储料鼓包13的尺寸，第一储料鼓包12和第二储料鼓包13按照与鼓包成形面11由远及近的距离排布。

在本实施方式中，为了保证零件鼓包成形时的补料需求，因此靠近零件鼓包的储料鼓包尺寸设计需偏小，以满足合理的鼓包成形时的补料需求。

作为一种可选的实施方式，设成形零件的筋槽区域2所需的型腔尺寸为L₁、L₂、B₁、B₂、H；

则第一储料鼓包12的设计尺寸为L₁＂＝(90％～100％)L₁，L₂＂＝(85％～95％)L₂，B₁＂＝(90％～100％)B₁，B₂＂＝(60％～70％)B₂，H＂＝(75％～85％)H；

则第二储料鼓包13的设计尺寸为L₁＂＝(65％～75％)L₁，L₂＂＝(55％～65％)L₂，B₁＂＝(65％～75％)B₁，B₂＂＝(40％～50％)B₂，H＂＝(30％～45％)H；

其中，第一储料鼓包12和第二储料鼓包13均包括弧形凸起部22和连接于弧形凸起部22边缘的曲面过渡部23，L₁、L₂、B₁、B₂、H分别为型腔的外壁长度、腔内长度、外壁宽度、腔内宽度和深度，L₁＂、L₂＂、B₁＂、B₂＂分别为曲面过渡部23的长度、弧形凸起部22的长度、曲面过渡部23的宽度和弧形凸起部22的宽度，H＂为第一储料鼓包12或第二储料鼓包13的深度。

在本实施方式中，在设计第一储料鼓包12和第二储料鼓包13的尺寸时，可根据筋槽区域2所需的型腔尺寸进行设计，按照上述设计标准，可对设计阶段具有明确的指导意义，参考性强。

为了保证储料鼓包与零件型面具有连接圆滑过渡，作为一种可选的实施方式，储料鼓包边缘设置有连接圆滑过渡R，这里连接圆滑过渡R优选φ80mm。

作为一种可选的实施方式，第一上模9的型面设置有与鼓包成形面11对应的工艺补充面14，工艺补充面14上设置有排气孔15。

在本实施方式中，对于复杂结构航空钣金零件来说，为了增加其可成形性，通常需要基于工艺对零件进行工艺面补充，可基于零件工艺数模设计对应出鼓包成形面11的工艺补充面14，因此这里排气孔15需设置在对应鼓包的非工作区域。

作为一种可选的实施方式，第二模具包括第二下模16和设置于第二下模16顶部的第二上模18，第二下模16和第二上模18之间设置有第二压边圈17，第二下模16顶部对应零件的筋槽区域2周边设置有防皱梗19，防皱梗19靠近鼓包区域1。

在本实施方式中，由于筋槽周区域边尤其是靠近鼓包区域1起皱6严重，因此对第二模具进行了优化设计，即在对应零件的筋槽区域2周边并靠近鼓包区域1设置有防皱梗19，可有效减少起皱6的缺陷，实现通过优化模具结构来降低起皱6的质量问题。

作为一种可选的实施方式，第二压边圈17顶部设置有至少两个销钉定位孔20，第二上模18的型面开设有与对应销钉定位孔20配合的销钉避让孔21。

在本实施方式中，第二次冲压拉深成形时，需在两端头采用销钉定位，因此设置销钉定位孔20以及与对应销钉定位孔20配合的销钉避让孔21，可有效防止已成形区错位而影响表面质量，因此第二次冲压拉深成形还具有矫正的作用。

需要说明的是，在完成对第一模具和第二模具的设计后，还进行工艺参数优化阶段，优化方式如下：

(1)基于板料展开软件(如PAMSTAMP)对零件工艺数模进行展开反算，周边补加余量，生成零件展开毛坯料；余量补加需同时满足以下两个要求：a)周边余量≥30mm；b)满足压边需求的情况下尽量小；

(2)开展工艺试验；

(3)根据实际情况进行工艺优化。

作为一种可选的实施方式，所述采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域1及腹板整体型面的步骤与所述采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域2的步骤之间，还包括以下步骤：

进行退火以消除应力。

在本实施方式中，在第一次冲压拉深成形和第二次冲压拉深成形之间增加消除应力退火工序(退火温度与材料有关)，可降低因局部应力集中而破裂的风险。

作为一种可选的实施方式，所述采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域1及腹板整体型面的步骤与所述进行退火以消除应力的步骤之间，还包括以下步骤：

判断第一次冲压拉深成形后的零件是否合格；若合格，进入下一步骤；若不合格，根据质量缺陷类型进行第一次工艺优化，直至合格。

在本实施方式中，增加了质检环节，可严格把控零件成形质量，大大降低了质量缺陷出现的概率。

作为一种可选的实施方式，所述根据质量缺陷类型进行第一次工艺优化，包括：

若质量缺陷为起皱6，则加大零件毛坯料余量和/或压边力；

若质量缺陷为破裂7，则减小零件毛坯料余量和/或压边力和/或摩擦系数。

在本实施方式中，针对不同质量缺陷，具体采用不同工艺优化手段，更具有针对性和合理性，进一步提升零件成形质量。

作为一种可选的实施方式，所述采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域2的步骤之后，还包括以下步骤：

判断第二次冲压拉深成形后的零件是否合格；若合格，则进行固化参数；若不合格，根据质量缺陷类型进行第二次工艺优化，直至合格。

在本实施方式中，第二次冲压拉深成形后也增加了质检环节，进一步降低了质量缺陷出现的概率。

作为一种可选的实施方式，所述根据质量缺陷类型进行第二次工艺优化，包括：

若质量缺陷为起皱6，则加大零件毛坯料余量和/或压边力；

若质量缺陷为破裂7，则减小零件毛坯料余量和/或压边力和/或摩擦系数；

若质量缺陷为校正效果差，则加大整形力。

在本实施方式中，针对起皱6和破裂7，可按照第一次工艺优化手段进行，由于第二次冲压拉深成形具有矫正作用，可能存在校正效果差的缺陷，此时加大整形力即可，层层把控，提高了零件合格率。

作为一种可选的实施方式，第一次冲压拉深成形的工艺参数为：压边力为300KN，整形力为600KN；第二次冲压拉深成形的工艺参数为：压边力为400KN，整形力为800KN。

经过多次工艺试验，采用上述工艺参数可有效提高零件成形质量，合格率高。

综上所述，本申请通过设计合理的工艺方案及模具结构来控制材料流动，增加辅助工艺来改善零件成形性能，有效降低成形的起皱和破裂等缺陷风险，从而实现零件的精确成形，具有质量高、效率高、工艺稳定等优点。

实施例2

参照图4-图13，本实施例提供一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，包括以下步骤：

采用两道次冲压拉深成形，第一次成形零件的鼓包区域1及腹板型面，鼓包朝上，第二次成形零件的筋槽区域2，鼓包朝下；

在进行模具设计时，第一模具在鼓包处非工作区设置排气孔15，在腹板区设置储料鼓包，以4个型腔为例，型腔原尺寸为：

1)靠近鼓包区域1的两处型腔尺寸为：L₁＝202mm、L₂＝185mm、B₁＝126mm、B₂＝114mm、H＝14mm；

2)远离鼓包区域1的两处型腔尺寸为：L₁＝252mm、L₂＝237mm、B₁＝134mm、B₂＝118mm、H＝14mm；

设计储料鼓包尺寸如下：

1)靠近鼓包区域1的两处第二储料鼓包13尺寸为：

①L₁＂＝146mm，L₂＂＝119mm，B₁＂＝93mm，B₂＂＝52mm，H＂＝5.4mm；

②L₁＂＝132mm，L₂＂＝108mm，B₁＂＝84mm，，B₂＂＝47mm，H＂＝4.7mm；

近鼓包区域1的两处储料鼓包相邻的鼓包区域1曲率不一致，曲率变化剧烈区成形时需要更多的材料流入，零件鼓包左侧区域曲率变化剧烈，因此左侧的第二储料鼓包13设计尺寸应更小，取参考尺寸标准低位数，即选用尺寸①；R均选80mm。

2)远离鼓包区域1的两处第一储料鼓包12尺寸为：L₁＂＝243mm，L₂＂＝209mm，B₁＂＝132mm，B₂＂＝73mm，H＂＝11mm；

第二次成形时在筋槽两侧及鼓包左侧曲率变化剧烈区设置防皱梗19，降低起皱6风险；长度方向两端设计销钉定位孔20，防止成形时前序成形的鼓包区错位；

采用PAMSTAMP软件对零件进行毛料4展开反算，周边增加余量，确保压边需求，按照工艺参数：第一次成形工艺参数为：压边力300KN，整形力600KN；第二次成形工艺参数为：压边力400KN，整形力800KN，进行工艺试验，根据试验结果进行参数优化，直至零件成形合格，最后固化满足零件成形需求的工艺参数。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面；其中，第一次冲压拉深的方向为零件腹板与鼓包连线的垂线方向；

采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域；其中，零件的鼓包向下摆放，且第二次冲压拉深的方向与第一次冲压拉深的方向相同；

所述第一模具包括第一下模和设置于所述第一下模顶部的第一上模，所述第一下模和所述第一上模之间设置有第一压边圈，所述第一下模上设置有鼓包成形面，所述第一下模上还设置有对应零件腹板区域的储料鼓包；

所述储料鼓包包括第一储料鼓包和第二储料鼓包，所述第一储料鼓包的尺寸大于所述第二储料鼓包的尺寸，所述第一储料鼓包和所述第二储料鼓包按照与所述鼓包成形面由远及近的距离排布；

设成形零件的筋槽区域所需的型腔尺寸为L₁、L₂、B₁、B₂、H；

则第一储料鼓包的设计尺寸为L₁＂＝(90％～100％)L₁，L₂＂＝(85％～95％)L₂，B₁＂＝(90％～100％)B₁，B₂＂＝(60％～70％)B₂，H＂＝(75％～85％)H；

则第二储料鼓包的设计尺寸为L₁＂＝(65％～75％)L₁，L₂＂＝(55％～65％)L₂，B₁＂＝(65％～75％)B₁，B₂＂＝(40％～50％)B₂，H＂＝(30％～45％)H；

其中，所述第一储料鼓包和所述第二储料鼓包均包括弧形凸起部和连接于所述弧形凸起部边缘的曲面过渡部，L₁、L₂、B₁、B₂、H分别为型腔的外壁长度、腔内长度、外壁宽度、腔内宽度和深度，L₁＂、L₂＂、B₁＂、B₂＂分别为曲面过渡部的长度、弧形凸起部的长度、曲面过渡部的宽度和弧形凸起部的宽度，H＂为第一储料鼓包或第二储料鼓包的深度；

所述第一次冲压拉深成形的工艺参数为：压边力为300KN，整形力为600KN；所述第二次冲压拉深成形的工艺参数为：压边力为400KN，整形力为800KN。

2.如权利要求1所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述储料鼓包边缘设置有连接圆滑过渡R。

3.如权利要求1所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述第一上模的型面设置有与所述鼓包成形面对应的工艺补充面，所述工艺补充面上设置有排气孔。

4.如权利要求1所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述第二模具包括第二下模和设置于所述第二下模顶部的第二上模，所述第二下模和所述第二上模之间设置有第二压边圈，所述第二下模顶部对应零件的筋槽区域周边设置有防皱梗，所述防皱梗靠近鼓包区域。

5.如权利要求4所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述第二压边圈顶部设置有至少两个销钉定位孔，所述第二上模的型面开设有与对应所述销钉定位孔配合的销钉避让孔。

6.如权利要求4所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面的步骤与所述采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域的步骤之间，还包括以下步骤：

进行退火以消除应力。

7.如权利要求6所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述采用第一模具对零件进行第一次冲压拉深成形，以成形出零件的鼓包区域及腹板整体型面的步骤与所述进行退火以消除应力的步骤之间，还包括以下步骤：

判断第一次冲压拉深成形后的零件是否合格；若合格，进入下一步骤；若不合格，根据质量缺陷类型进行第一次工艺优化，直至合格。

8.如权利要求7所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述根据质量缺陷类型进行第一次工艺优化，包括：

若质量缺陷为起皱，则加大零件毛坯料余量和/或压边力；

若质量缺陷为破裂，则减小零件毛坯料余量和/或压边力和/或摩擦系数。

9.如权利要求8所述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述采用第二模具对零件进行第二次冲压拉深成形，以成形出零件的筋槽区域的步骤之后，还包括以下步骤：

判断第二次冲压拉深成形后的零件是否合格；若合格，则进行固化参数；若不合格，根据质量缺陷类型进行第二次工艺优化，直至合格。

10.如权利要求9述的一种鼓包筋槽复合特征钣金构件成形方法，其特征在于，所述根据质量缺陷类型进行第二次工艺优化，包括：

若质量缺陷为起皱，则加大零件毛坯料余量和/或压边力；

若质量缺陷为破裂，则减小零件毛坯料余量和/或压边力和/或摩擦系数；

若质量缺陷为校正效果差，则加大整形力。

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