CN208613478U - 一种钛合金垫圈成形模具 - Google Patents

Abstract

一种钛合金垫圈成形模具，含有上模组件、下模组件，阳模体上的预制孔阳模与压窝成形阳模、压窝成形阳模与落料阳模的中心在一直线且间距相等，另在预制孔阳模的右侧设有第一定位侧刃，在落料阳模的左侧设有第二定位侧刃，阴模体与阳模体对应，阴模体的上表面中心有成形槽，成形槽内设有对应的预制孔阴模、压窝成形阴模、落料阴模；将钛合金板料置于下模体的成形槽内，使上模组件与下模组件合模，完成零件的成形。

Description

一种钛合金垫圈成形模具

技术领域

本申请涉及飞机制造及技术，进一步是飞机用的钛合金压窝垫圈的成形技术。

背景技术

钛合金是以钛为基加入其它元素组成的合金，其密度一般在4.51g/cm3左右。钛合金的优点是比强度高、耐蚀性好、耐热性高、低温性能好，广泛应用于航空、航天、汽车等行业；钛合金的缺点是材料硬度高、塑性低、成形回弹大，所以很难在常温状态下进行钛合金的零件的加工。

钛合金压窝垫圈，是底部带有铆钉孔的碟形零件,主要应用于飞机发动机附近高温区域铆接，与铆钉配套使用。我国航空制造业对于飞机用钛合金零件的加工基本采用高温状态下钛合金塑性变形的加工方法。目前传统钛合金压窝垫圈采用三道工序的成形方法：第一道工序，热成形压窝；第二道工序，常温状态下加工中心铆钉孔；第三道工序，常温状态下冲裁合格零件。热成形压窝模具由凹模、凸模、导向件等组成，凹模和凸模均由中硅钼球墨铸铁铸造而成，模具制造周期长，缺陷多。加工中心铆钉孔及冲裁合格零件的模具是采用标准冲模的形式。由于钛合金压窝垫圈产品尺寸及产品厚度都比较小，铸造模具方面的缺陷比较明显；在零件的热成形压窝过程中，压窝出的零件底部有裂纹是常见的事情；在第二道工序,加工中心铆钉孔的过程中，零件底部也极易出现裂纹，产品在制造过程中往往不能完整的完成三道工序的成形，废品率较高。所以，需要考虑一种废品率低、操作结构简单、能有效消除压窝底部裂纹的方法来解决飞机钛合金垫圈的压窝成形。

发明内容

本申请的目的是提供一种钛合金压窝垫圈零件成形模具，可以适用于各类钛合金飞机垫圈压窝成形的设计和制造。

为达到以上目的，本发明采取如下技术方案予以实现：

一种钛合金压窝垫圈零件成形模具，含有上模组件、下模组件，所述上模组件含有上模座、阳模体、导向套，所述的阳模体和导向套固定在上模座的下表面，该阳模体上有预制孔阳模、压窝成形阳模和落料阳模，所述的预制孔阳模与零件的中心孔对应，所述的压窝成形阳模与零件的表面形状对应，所述的落料阳模是一个环形切割模，与零件的外缘对应，预制孔阳模与压窝成形阳模、压窝成形阳模与落料阳模的中心在一直线且间距相等，另在预制孔阳模的右侧设有第一定位侧刃，在落料阳模的左侧设有第二定位侧刃，所述的下模组件含有下模座、导向柱和阴模体，导向柱和阴模体位于下模座的上表面，导向柱与上模组件的导向套对应，阴模体与阳模体对应，阴模体的上表面中心有成形槽，成形槽内设有与预制孔阳模、压窝成形阳模和落料阳模对应的预制孔阴模、压窝成形阴模、落料阴模，在成形槽的两侧设有与第一定位侧刃和第二定位侧刃对应的第一侧刃阴模和第二侧刃阴模。

制造零件时，首先将钛合金板料置于下模体的成形槽内，使上模组件与下模组件第一次合模，在钛合金板料上成形第一个零件的中心预制孔，并在中心预制孔的右侧形成第一限位卡口，再将上模组件与下模组件分离；再将钛合金板料前移至预制孔右侧的第一限位卡口的前端，使上模组件与下模组件第二次合模，前端的预制孔阳模与预制孔阴模在钛合金板料上成形第二个零件的中心预制孔，并在第二个零件的中心预制孔的右侧形成连续的第一限位卡口，压窝成形阳模与压窝成形阴模在第一个零件中心预制孔的基础上实现第一个零件外形的压制，再将上模组件与下模组件分离；将钛合金板料再次前移至预制孔右侧的第一限位卡口的前端，使上模组件与下模组件第三次合模，前端的预制孔阳模与预制孔阴模在钛合金板料上成形第三个零件的中心预制孔，并在第三个零件的中心预制孔的右侧形成连续的第一限位卡口，压窝成形阳模与压窝成形阴模在第二个零件中心预制孔的基础上实现第二个零件外形的压制，位于后端的落料阳模与落料阴模对第一个零件实施环切，完成第一个零件的成形，同时，位于落料阳模左侧的第二定位侧刃在钛合金板料的左侧形成第二限位卡口；继续将钛合金板料前移至两侧限位卡口的前端，逐个完成零件的成形。

本申请的有益效果在于：利用冲压加工和仿形成型的基本原理，实现了钛合金垫圈压窝低成本、高效率的精准成形，对飞机钛合金垫圈压窝成形具有普遍适用性。

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是飞机用的钛合金压窝垫圈零件示意

图2是本申请的钛合金压窝垫圈零件成形模具结构示意

图3是阳模体结构示意

图4是下模座结构示意

图5是成形槽结构示意

图6是钛合金压窝垫圈零件第一道成形工序示意

图7是钛合金压窝垫圈零件第二道成形工序示意

图8是钛合金压窝垫圈零件第三道成形工序示意

图中编号说明：1零件、2中心孔、3上模组件、4下模组件、5上模座、6导向套、7阳模体、8橡皮垫、9下模座、10阴模体、11预制孔阳模、12压窝成形阳模、13落料阳模、14第一定位侧刃、15第二定位侧刃、16第二侧刃阴模、17落料阴模、18压窝成形阴模、19预制孔阴模、20第一侧刃阴模、21成形槽、22板料、23预制孔、24第一限位卡口、25零件外形、26第二限位卡口、27环切孔。

具体实施方式

参见附图，本申请涉及的零件1是飞机用的钛合金压窝垫圈零件，零件1是底部带有中心孔2的碟形压窝垫圈，用钛合金板材制作。

针对上述零件的成形，本申请提供的成形模具含有上模组件3、下模组件4，所述上模组件3含有上模座5、阳模体7、导向套6，所述的阳模体7和导向套6固定设在上模座的下表面，该阳模体7上设有预制孔阳模11、压窝成形阳模12和落料阳模13，所述的预制孔阳模11与零件的中心孔2对应，所述的压窝成形阳模12与零件1的表面形状对应，所述的落料阳模13是一个环形切割模，与零件1的外缘对应，预制孔阳模11、压窝成形阳模12和落料阳模13的中心在一直线且中心间距相等，另在预制孔阳模11的右侧设有第一定位侧刃14，在落料阳模13的左侧设有第二定位侧刃15；

所述的下模组件4含有下模座9、导向柱和阴模体10，导向柱和阴模体10位于下模座9的上表面，导向柱与上模组件的导向套6对应，用于上模组件与下模组件合模时的定位导向，阴模体10与阳模体7对应，阴模体的上表面中心有成形槽21，成形槽21的槽口是一个台阶状，在第一限位卡口20和第二限位卡口16的两侧均形成错位台阶，成形槽内设有与预制孔阳模11、压窝成形阳模12和落料阳模13对应的预制孔阴模19、压窝成形阴模18、落料阴模17，在成形槽21的两侧设有与第一定位侧刃14和第二定位侧刃15对应的第一侧刃阴模20和第二侧刃阴模16。

成形零件时，为了在成形时保护零件表面，在阳模体7下设有一个橡皮垫8。将钛合金板料22置于下模体的成形槽21内，使上模组件3与下模组件4第一次合模，在钛合金板料22上成形第一个零件的中心预制孔23，并在中心预制孔23的右侧形成第一限位卡口24，完成零件的第一道成形工序，再将上模组件3与下模组件4分离；将钛合金板料22手动前移至预制孔23右侧的第一限位卡口24的前端受到第一侧刃阴模20的阻挡，使上模组件3与下模组件4第二次合模，前端的预制孔阳模11与预制孔阴模19在钛合金板料22上成形第二个零件的中心预制孔23，并在第二个零件的中心预制孔23的右侧形成连续的第一限位卡口24，压窝成形阳模12与压窝成形阴模18在第一个零件中心预制孔23的基础上实现第一个零件的零件外形25的压制，完成零件的第二道成形工序，再将上模组件3与下模组件4分离；将钛合金板料22再次前移至预制孔右侧的第一限位卡口24的前端受到第一侧刃阴模20的阻挡，使上模组件3与下模组件4第三次合模，前端的预制孔阳模11与预制孔阴模19在钛合金板料22上成形第三个零件的中心预制孔23，并在第三个零件的中心预制孔23的右侧形成连续的第一限位卡口24，压窝成形阳模12与压窝成形阴模18在第二个零件中心预制孔23的基础上实现第二个零件的零件外形25压制，位于后端的落料阳模13与落料阴模17对第一个零件实施环切，在板料22上形成一个环切孔27，完成第一个零件的第三道成形工序，零件1脱离板料22，同时，位于落料阳模13左侧的第二定位侧刃15在钛合金板料22的左侧形成第二限位卡口26；继续将钛合金板料前移至限位卡口的前端，逐个完成零件的成形。

Claims (2)

1.一种钛合金垫圈成形模具，其特征在于：成形模具含有上模组件、下模组件，所述上摸组件含有上模座、阳模体、导向套，所述的阳模体和导向套固定在上模座的下表面，该阳模体上有预制孔阳模、压窝成形阳模和落料阳模，所述的预制孔阳模与零件的中心孔对应，所述的压窝成形阳模与零件的表面形状对应，所述的落料阳模是一个环形切割模，与零件的外缘对应，预制孔阳模与压窝成形阳模、压窝成形阳模与落料阳模的中心在一直线且间距相等，另在预制孔阳模的右侧设有第一定位侧刃，在落料阳模的左侧设有第二定位侧刃，所述的下模组件含有下模座、导向柱和阴模体，导向柱和阴模体位于下模座的上表面，导向柱与上模组件的导向套对应，阴模体与阳模体对应，阴模体的上表面中心有成形槽，成形槽内设有与预制孔阳模、压窝成形阳模和落料阳模对应的预制孔阴模、压窝成形阴模、落料阴模，在成形槽的两侧设有与第一定位侧刃和第二定位侧刃对应的第一侧刃阴模和第二侧刃阴模。

2.如权利要求1所述的钛合金垫圈成形模具，其特征在于，所述阴模体的成形槽的槽口是一个台阶状，在第一限位卡口和第二限位卡口的两侧均形成错位台阶。