CN115415749A

CN115415749A - 一种卡箍冲压加工方法

Info

Publication number: CN115415749A
Application number: CN202211156007.3A
Authority: CN
Inventors: 刘子杨; 王强; 骆林
Original assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2022-12-02

Abstract

本申请公开了一种卡箍冲压加工方法，涉及卡箍加工技术领域，该方法包括通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯；将所述卡箍板材毛坯放入冲裁模中进行冲裁，以获得卡箍平板毛坯；对所述卡箍平板毛坯的毛刺区域进行标识；所述毛刺区域包括所述卡箍平板毛坯与所述冲裁模的凸模面接触的区域；通过磨料去除所述毛刺区域的毛刺，以获得卡箍除刺毛坯；通过弯曲成型装置对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；对弯曲成型后的所述卡箍除刺毛坯进行工艺处理，以获得卡箍成品。通过上述技术方案可以减少卡箍除刺毛坯在弯曲变形时产生的裂纹，从而使冲压加工的卡箍成品不容易产生裂纹，进而可以提高卡箍成品的质量。

Description

一种卡箍冲压加工方法

技术领域

本申请涉及卡箍加工技术领域，尤其涉及一种卡箍冲压加工方法。

背景技术

卡箍作为飞机装配中常见的紧固件，主要用于带沟槽的管件、阀门以及管路配件等接口处的连接紧固及密封。该类零件的种类较多，卡箍成型主要采用铣削加工与常规冲压加工两种。铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征；冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。

然而，现有技术中通过冲压加工的卡箍容易产生裂纹，从而影响到卡箍的质量。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种卡箍冲压加工方法，旨在解决现有技术中通过冲压加工的卡箍容易产生裂纹，从而影响到卡箍的质量的技术问题。

为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种卡箍冲压加工方法，所述方法包括：

通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯；

将所述卡箍板材毛坯放入冲裁模中进行冲裁，以获得卡箍平板毛坯；

对所述卡箍平板毛坯的毛刺区域进行标识；所述毛刺区域包括所述卡箍平板毛坯与所述冲裁模的凸模面接触的区域；

通过磨料去除所述毛刺区域的毛刺，以获得卡箍除刺毛坯；

通过弯曲成型装置对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；

对弯曲成型后的所述卡箍除刺毛坯进行工艺处理，以获得卡箍成品。

可选地，所述通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯，包括：

调整原材料的方向，以使所述原材料的材料纤维方向与其弯曲方向同向。

可选地，所述磨料按照质量计包括如下组分：50％的三角形棕刚玉、30％的白刚玉和20％的树脂磨料。

可选地，所述弯曲成型装置包括：

模芯，用于安装所述卡箍除刺毛坯，并对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；

模架，与所述模芯连接，用于支撑所述模芯；

定位件，与所述模芯连接，用于对所述卡箍除刺毛坯进行定位。

可选地，所述定位件包括定位销，所述定位销穿过所述卡箍除刺毛坯的定位孔，以对所述卡箍除刺毛坯进行定位。

可选地，所述模芯与所述模架间可拆卸连接；

所述模芯为圆柱状，所述模芯的直径小于所述卡箍除刺毛坯的弯曲半径。

可选地，所述卡箍平板毛坯的毛刺区域与所述模芯接触。

可选地，所述模芯上还安装有防回弹机构，所述防回弹机构用于减少所述卡箍除刺毛坯的回弹量。

可选地，所述防回弹机构包括安装在所述模芯上且位于竖直方向的固定板，所述固定板上开有拆卸孔，所述拆卸孔内设有位于水平方向的水平板，所述水平板上安装有位于竖直方向的下压组件。

可选地，所述下压组件包括通过螺纹与水平板连接且位于竖直方向的螺杆，所述螺杆的下端通过轴承安装有下压板，所述下压板的底面开有下压槽。

通过上述技术方案，本申请至少具有如下有益效果：

本申请实施例提出的一种卡箍冲压加工方法，该方法通过先通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯；然后将所述卡箍板材毛坯放入冲裁模中进行冲裁，以获得卡箍平板毛坯；再对所述卡箍平板毛坯的毛刺区域进行标识；所述毛刺区域包括所述卡箍平板毛坯与所述冲裁模的凸模面接触的区域；再通过磨料去除所述毛刺区域的毛刺，以获得卡箍除刺毛坯；然后通过弯曲成型装置对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；最后对弯曲成型后的所述卡箍除刺毛坯进行工艺处理，以获得卡箍成品。本申请由于在对卡箍除刺毛坯进行弯曲成型之前，通过磨料去除了卡箍平板毛坯上毛刺区域的毛刺，这样可以减少卡箍除刺毛坯的毛刺面在弯曲变形时受到的拉应力，因此可以减少卡箍除刺毛坯在弯曲变形时产生的裂纹，从而使冲压加工的卡箍成品不容易产生裂纹，进而可以提高卡箍成品的质量。

附图说明

图1为本申请实施例中卡箍冲压加工方法的流程图；

图2为本申请实施例中弯曲成型装置的结构简图；

图3为本申请实施例中防回弹机构与模芯连接的侧面剖视结构简图；

图4为本申请实施例中固定板与模芯连接的侧面剖视结构简图；

图5为本申请实施例中螺杆、水平板和下压板连接的侧面剖视结构简图。

附图标记：1、模架；2、模芯；3、卡箍成品；4、固定板；41、拆卸孔；5、水平板；6、螺杆；7、轴承；8、下压板；81、下压槽。

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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

卡箍作为飞机装配中常见的紧固件，主要用于带沟槽的管件、阀门以及管路配件等接口处的连接紧固及密封。该类零件的种类较多，卡箍成型主要采用铣削加工与常规冲压加工两种。铣削是将毛坯固定，用高速旋转的铣刀在毛坯上走刀，切出需要的形状和特征；冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。铣削加工的不足之处在于加工效率低、材料利用率低、表面粗糙度差；常规冲压加工的不足之处在于冲压剪裁时，在冲裁面的断裂带必然会产生毛刺，若毛刺未去除干净，在冲压弯曲时，零件板料外层受拉应力，若此时板料外层为冲裁面的断裂带，则毛刺会因拉应力影响而产生裂纹。综上，现有技术中通过冲压加工的卡箍容易产生裂纹，从而影响到卡箍的质量。

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种卡箍冲压加工方法，如图1所示，该方法包括：

S10：通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯。

在具体实施过程中，剪切设备可以对卡箍原材料进行剪切，剪切设备可以通过现有技术获得，其工作原理是本领域技术人员知晓的。其中，原材料优选方形原材料，下料时，调整原材料的方向，以使原材料的材料纤维方向与其弯曲方向同向，这样可以更便于对原材料的剪切，以及剪切质量更好，避免了弯曲过程中的开裂现象。

S11：将所述卡箍板材毛坯放入冲裁模中进行冲裁，以获得卡箍平板毛坯。

在具体实施过程中，冲裁模可以根据实际情况设计，对放入冲裁模中的卡箍板材毛坯可以通过常规的设备进行冲裁，比如冲压机等，冲裁模可以起到对卡箍板材限位成型的作用，也就是使卡箍板材毛坯向着被冲裁的形状发展，而且不容易产品裂纹。

S12：对所述卡箍平板毛坯的毛刺区域进行标识；所述毛刺区域包括所述卡箍平板毛坯与所述冲裁模的凸模面接触的区域。

在具体实施过程中，对卡箍板材毛坯冲裁后，形成的卡箍平板毛坯上在卡箍平板毛坯与冲裁模的凸模面接触的区域会产生毛刺，把这个区域称为毛刺区域，并对这个区域进行标识。具体的，卡箍平板毛坯断裂面会产生断裂带、光亮带、塌角带与毛刺区四个特征区，卡箍平板毛坯的毛刺区为紧贴冲裁模的凸模面位置处，将紧贴冲裁模的凸模的卡箍平板毛坯进行颜色标识，也就是可以通过相应的颜色对毛刺区域进行标记，这样更便于区分毛刺区域。

S13：通过磨料去除所述毛刺区域的毛刺，以获得卡箍除刺毛坯。

在具体实施过程中，若毛刺未去除干净，在冲压弯曲时，卡箍平板毛坯的外层受拉应力，若此时卡箍平板毛坯的外层为冲裁面的断裂带，则毛刺会因拉应力影响而产生裂纹。因此为了减少最终的卡箍成品的毛刺，提高其质量，需要将毛刺区域的毛刺除去。具体的，可以通过磨料除去毛刺，磨料可以选择按照质量计包括如下组分：50％的三角形棕刚玉、30％的白刚玉和20％的树脂磨料。更具体的，使用10*10三角形棕刚玉、3*10白刚玉和树脂磨料，分别以50％、30％、20％的用量进行调和作为磨料，并加水完全浸润磨料，将卡箍平板毛坯和磨料均放入振动研磨机中进行振动去毛刺，加工时间控制在3-4小时。其中，振动研磨机是常规的设备，可以通过现有技术得到；使用10*10三角形棕刚玉可有效去除零件表面的较大的毛刺，使用3*10白刚玉可去除残留的细小毛刺。同时可倒圆锐边，使用树脂磨料可作为保护介质，有效避免零件之间的相互碰撞，同时，作为磨料可有效提高零件的表面粗糙度。另外，3-4小时是基于实践的最佳参数选择，若少于3小时，则毛刺去不干净；若多余4小时，则一是生产周期过长，二是过度加工，磨料长时间作用于零件表面，会使零件尺寸有细微改变。使用棕刚玉、白刚玉、树脂混合作为磨料对卡箍平板毛坯振动去毛刺，可有效消除毛刺区域的毛刺，并可提高1-2级表面粗糙度。

S14：通过弯曲成型装置对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型。

在具体实施过程中，弯曲成型装置可以根据实际情况进行设计，对卡箍除刺毛坯进行弯曲成型时，卡箍除刺毛坯的中性层以外的部分受拉应力，中性层以内的部分受压应力，所以在卡箍除刺毛坯定位时，将进行了颜色标识的毛刺区域紧贴弯曲成型装置的模芯，使卡箍除刺毛坯的毛刺区域为中性层以内的内层，在弯曲成型时仅受压应力，通过控制卡箍除刺毛坯的弯曲变形方向，避免卡箍除刺毛坯在弯曲变形时受拉应力，从而避免从卡箍除刺毛坯处产生裂纹。

S15：对弯曲成型后的所述卡箍除刺毛坯进行工艺处理，以获得卡箍成品。

在具体实施过程中，这里的工艺处理可以包括热处理和表面处理，热处理按照卡箍除刺毛坯的强度要求进行处理，表面处理按照卡箍除刺毛坯的表面要求进行表面处理。

综上，本申请由于在对卡箍除刺毛坯进行弯曲成型之前，通过磨料去除了卡箍平板毛坯上毛刺区域的毛刺，这样可以减少卡箍除刺毛坯的毛刺面在弯曲变形时受到的拉应力，因此可以减少卡箍除刺毛坯在弯曲变形时产生的裂纹，从而使冲压加工的卡箍成品不容易产生裂纹，进而可以提高卡箍成品的质量。

在一些实施例中，如图2所示，该弯曲成型装置包括：

模芯2，用于安装所述卡箍除刺毛坯，并对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；

模架1，与所述模芯2连接，用于支撑所述模芯2；

定位件，与所述模芯2连接，用于对所述卡箍除刺毛坯进行定位。

本实施例中，模架1可以根据实际情况设计，模架1由螺栓进行连接，可在外力作用下张开和闭合，从而实现卡箍的弯曲变形，这样通过现有技术可以实现，在此不再赘述。当将卡箍除刺毛坯放在弯曲成型装置中进行弯曲成型时，将卡箍除刺毛坯安装在模芯2上。安装时，将进行了颜色标识的毛刺区域紧贴弯曲成型装置的模芯2，然后通过定位件对卡箍除刺毛坯进行定位和固定。其中，定位件包括定位销，定位销穿过卡箍除刺毛坯的定位孔，以对卡箍除刺毛坯进行定位。通过定位销进行定位可以对卡箍除刺毛坯定位得更准，固定得更牢，定位销穿过卡箍平板毛坯的定位孔中，起定位作用，从而有利于加工出质量更高的卡箍成品3。如此，既可保留冲压成型的加工效率高和成本低等优点，还可以消除常规冲压成型带来的卡箍开裂的风险。

在一些实施例中，为了让模芯2可以适应不同型号的卡箍除刺毛坯，以便在模芯2上可以安装不同型号的卡箍除刺毛坯，可以将模芯2与模架1间设置得可拆卸连接。模芯2为圆柱状，所述模芯2的直径小于卡箍除刺毛坯的弯曲半径，这样可以有效消除卡箍除刺毛坯弹性回弹带来的尺寸超差，从而可以使卡箍成品3的质量更高。

在一些实施例中，如图3-图5所示，所述模芯2上还安装有防回弹机构，所述防回弹机构用于减少所述卡箍除刺毛坯的回弹量。所述防回弹机构包括安装在所述模芯2上且位于竖直方向的固定板4，所述固定板4上开有拆卸孔41，所述拆卸孔41内设有位于水平方向的水平板5，所述水平板5上安装有位于竖直方向的下压组件。所述下压组件包括通过螺纹与水平板5连接且位于竖直方向的螺杆6，所述螺杆6的下端通过轴承7安装有下压板8，所述下压板8的底面开有下压槽81。

本实施例中，由于卡箍除刺毛坯在被弯曲成型时会受到力，受力后会产生变形，当力消失后变形的部分会产生回弹现象，变形部分回弹会影响到对卡箍除刺毛坯的弯曲成型效果，因此需要尽量减少卡箍除刺毛坯的回弹量。具体的，当将卡箍除刺毛坯安装在模芯2上，并进行弯曲变形时，转动螺杆6，由于螺杆6与水平板5间通过螺纹连接，因此转动螺杆6的时候，螺杆6会相对水平板5向上或向下移动。由于螺杆6与下压板8间通过轴承7连接，因此螺杆6旋转不会带动下压板8旋转，当螺杆6向下移动时，螺杆6会带动下压板8向卡箍除刺毛坯的方向移动，至到下压板8压住卡箍除刺毛坯的变形部分。由于下压板8为卡箍除刺毛坯的变形部分施加了力，因此可以有效的减少卡箍除刺毛坯变形部分的变形量，从而可以有效的提高卡箍成品3的质量。

另外，为了让下压板8能对不同型号的卡箍除刺毛坯进行下压，也就是为了更便于更换不同的下压板8，以适应不同型号的卡箍除刺毛坯。可以将水平板5与拆卸孔41间设置为可拆卸连接，这样可以将水平板5、螺杆6和下压板8作为一个整体从拆卸孔41上拆卸下来，再以其他不同的水平板5、螺杆6和下压板8作为一个整体安装在拆卸孔41上，这样可以更便于对不同型号的卡箍除刺毛坯进行下压，从而可以更好的减少卡箍除刺毛坯变形部分的回弹量。

为了对卡箍除刺毛坯变形部分进行更好的下压，可以在下压板8的底面开设下压槽81，下压槽81的纵截面优选设置为弧形，这样下压槽81可以更好的与卡箍除刺毛坯的变形部分接触，从而可以增加下压板8与卡箍除刺毛坯变形部分的接触面积，进而对卡箍除刺毛坯变形部分的下压效果更好，可以进一步的提高卡箍成品3的质量。

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

1.一种卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述方法包括：

通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯；

通过磨料去除所述毛刺区域的毛刺，以获得卡箍除刺毛坯；

通过弯曲成型装置对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；

2.如权利要求1所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述通过剪切设备对原材料进行下料，以获取卡箍板材毛坯，包括：

3.如权利要求1所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述磨料按照质量计包括如下组分：50％的三角形棕刚玉、30％的白刚玉和20％的树脂磨料。

4.如权利要求1所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述弯曲成型装置包括：

模芯(2)，用于安装所述卡箍除刺毛坯，并对所述卡箍除刺毛坯进行弯曲成型；

模架(1)，与所述模芯(2)连接，用于支撑所述模芯(2)；

定位件，与所述模芯(2)连接，用于对所述卡箍除刺毛坯进行定位。

5.如权利要求4所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述定位件包括定位销，所述定位销穿过所述卡箍除刺毛坯的定位孔，以对所述卡箍除刺毛坯进行定位。

6.如权利要求4所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述模芯(2)与所述模架(1)间可拆卸连接；

所述模芯(2)为圆柱状，所述模芯(2)的直径小于所述卡箍除刺毛坯的弯曲半径。

7.如权利要求4所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述卡箍平板毛坯的毛刺区域与所述模芯(2)接触。

8.如权利要求4所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述模芯(2)上还安装有防回弹机构，所述防回弹机构用于减少所述卡箍除刺毛坯的回弹量。

9.如权利要求8所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述防回弹机构包括安装在所述模芯(2)上且位于竖直方向的固定板(4)，所述固定板(4)上开有拆卸孔(41)，所述拆卸孔(41)内设有位于水平方向的水平板(5)，所述水平板(5)上安装有位于竖直方向的下压组件。

10.如权利要求9所述的卡箍冲压加工方法，其特征在于，所述下压组件包括通过螺纹与水平板(5)连接且位于竖直方向的螺杆(6)，所述螺杆(6)的下端通过轴承(7)安装有下压板(8)，所述下压板(8)的底面开有下压槽(81)。