一种变曲度口框加强缘条零件效率成形装置及使用方法与流程

1.本发明属于飞机铝合金钣金加工技术领域，涉及一种变曲度口框加强缘条零件效率成形装置及使用方法。


背景技术：

2.飞机口框类零件通常为正方形或长方形结构，为保证设计强度，四个对角处需要安装缘条类零件进行加强，由于转角处多为70-90度拐角，导致此类缘条类零件曲率变化较大。传统上，缘条类零件采用落压成形方式加工，即采用一套落压成形模工装，工装结构为凸模、凹模以合模的方式成形零件；成形零件前将凸模安装在落压成形机工作台上，凹模放置在底部工作台面上，板料放置在凹模上表面，通过对凸模快速施加压力，使其以自由落体的方式将板料冲击到凹模内，完成最终成形。由于铝合金材料在大曲率变形情况下延伸率降低、塑性差，并且缘条零件自身为半圆形，导致零件在落压成形过程中由于压力快速施加，零件延伸过程不充分而起皱、破裂，并且落压成形后的零件表面质量和加工精度不稳定，每个加工后的缘条零件与工装贴合度均大于0.5mm，后期需要对每个零件进行修整，单个零件修整时间需要1-1.5小时，加工效率低。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提出一种变曲度口框加强缘条零件效率成形装置及使用方法，可以实现同时高质量加工两个缘条零件，成形后零件不发生破裂、表面不起皱。
4.为达到上述目的，采取的技术方案如下：
5.一种变曲度口框加强缘条零件效率成形装置，包括：上模座1、吊环2、紧固螺钉3、外导板4、凹模5、螺旋弹簧6、卸料板7、压边圈8、右凸模9、左凸模10、下模座11。
6.上模座1两个侧面安装吊环2和外导板4，吊环2用于安装过程中的吊运，外导板4用于与下模座11之间的限位，保证成形过程中位置准确。上模座1底面加工两个螺纹孔，直径6-8mm，使用紧固螺钉3与凹模5旋紧，保证两者紧密连接。上模座1下面安装3-4个螺旋弹簧6，目的在于施加反向作用力将上模座1弹起，便于零件卸料。螺旋弹簧6下面为卸料板7，卸料板7与缘条零件上表面接触，保证零件上表面成形精度。卸料板7下面为压边圈8，用于缘条零件下表面的成形，同时也可以起到压紧铝合金板料的作用，利于成形。
7.下模座11两个侧面安装吊环2，用于安装过程中的吊运。凹模5下面为与其对合的右凸模9和左凸模10，两者的形面根据零件的数模外形进行加工，中间保留零件的厚度；右凸模9和左凸模10为一个圆形，两者之间无零件区域设置为圆形，用于承担多余的铝合金板料；右凸模9和左凸模10下面使用螺钉安装在下模座11上。
8.进一步，上模座1、下模座11的厚度控制在35-55mm之间。
9.一种变曲度口框加强缘条零件效率成形装置的使用方法，分如下步骤：
10.第一步，使用压板将下模座11压紧在工作平台上，确保下模座11与平台之间的间隙小于等于0.3mm；
11.第二步，将加工好的板料放在左凸模10和右凸模9上面，保证板料直径大于左凸模10和右凸模9最大轮廓之和的50-100mm，多余的板料用于压边圈8施加压力固定零件毛料；
12.第三步，将上模座1上设置的连接槽用螺栓与液压机上工作台连接，然后启动液压机将凹模5向下运动，进行试模，使用外导板4两侧限位，保证凹模5可以顺利与液压机下工作台上的左凸模10和右凸模9闭合；根据装置的闭合高度，以及已选择设备的滑块行程，决定是否在设备工作台上增加垫铁；若需要增加垫铁，则根据拉深模外形尺寸，将垫铁每隔200～300mm均匀摆放在工作台上，保证左右对称；
13.第四步，试模合格后使用压边圈8将铝板料压在两者之间，板料与上下模间隙小于等于2mm；
14.第五步，设定液压机压力及首次拉深试压的深度；滑块下行，模具合模，保压超过5秒钟后，滑块上行，模具开启；利用螺旋弹簧6的反作用力，使试压零件从卸料板7中掉出；零件取出后，观察零件的拉深成形情况，是否出现皱纹或破裂；
15.第六步，调整拉深试压条件：根据试压零件的材料流动情况，手工修整未进行拉深的毛料，将材料流动不畅的位置适当去除；若出现皱纹，则增加压边力；若出现破裂，则减小压边力或在凹模5和压边圈8上涂润滑油；未破裂的零件，手工平皱后，增加拉深深度继续进行拉深试压；破裂的零件，需要更换，按修整后的毛料重新剪切试压料后进行试压；通过多次试压，并逐次增加拉深深度，直至达到所用拉深模的最终成形状态，记录每次成形的深度和压边力，确定拉深的板料尺寸和形状；
16.第七步，按试压确定的板料尺寸和形状，剪切或铣切拉深板料；按拉深试压时确定的成形过程拉深成形：液压机拉深成形时，按试压记录分步骤拉深，所用零件都按同一深度拉深，取出后手工平皱，然后再按下一深度值拉深，直至达到所用拉深模最终的拉深成形状态。
17.此装置一次成形可以加工两个相同的零件，通过工装上对称摆放的方式，有效抵消了拉深成形过程中带来的形变，避免了板料的断裂，使成形后的零件贴模度小于等于0.5mm，减少人工修整量，提高了产品质量和生产效率。
附图说明
18.图1为本发明的侧视图。
19.图2为本发明的俯视图。
20.图中：1上模座；2吊环；3紧固螺钉；4外导板；5凹模；6螺旋弹簧；7卸料板；8压边圈；9右凸模；10左凸模；11下模座。
具体实施方式
21.下面，结合附图及技术方案对本发明的具体实施例加以说明：
22.第一步，使用吊车将下模座11吊运至液压机工作平台中心位置上，使用压板将下模座11压紧在工作平台上，保证其在液压机拉深成形过程中不发生位移；然后使用塞尺对下模座11与平台之间的间隙进行检查，确保下模座11与平台之间的间隙小于等于0.3mm；
23.第二步，将准备加工的铝合金板料加工成圆形，保证可以一次拉深成形制出两个零件；将加工好的板料放在左凸模10和右凸模9上面，保证板料直径大于左凸模10和右凸模
9最大轮廓之和的50-100mm，多余的板料用于压边圈8施加压力固定零件毛料；
24.第三步，将上模座1上的连接槽用螺栓与液压机上工作台连接，然后启动液压机将凹模5向下运动，进行试模，使用外导板4两侧限位，保证凹模5可以顺利与液压机下工作台上的左凸模10和右凸模9闭合；根据装置的闭合高度，以及已选择设备的滑块行程，决定是否在设备工作台上增加垫铁；若需要增加垫铁，则根据拉深模外形尺寸，将垫铁每隔200～300mm均匀摆放在工作台上，保证左右对称；
25.第四步，试模合格后使用压边圈8将铝板料压在两者之间，板料与上下模间隙小于等于2mm；
26.第五步，设定液压机压力及首次拉深试压的深度；滑块下行，模具合模，保压超过5秒钟后，滑块上行，模具开启；利用螺旋弹簧6的反作用力，使试压零件从卸料板7中掉出；零件取出后，观察零件的拉深成形情况，是否出现皱纹或破裂；
27.第六步，调整拉深试压条件：根据试压零件的材料流动情况，手工修整未进行拉深的毛料，将材料流动不畅的位置适当去除；若出现皱纹，则增加压边力；若出现破裂，则减小压边力或在凹模5和压边圈8上涂润滑油；未破裂的零件，手工平皱后，增加拉深深度继续进行拉深试压；破裂的零件，需要更换，按修整后的毛料重新剪切试压料后进行试压；通过多次试压，并逐次增加拉深深度，直至达到所用拉深模的最终成形状态，记录每次成形的深度和压边力，确定拉深的板料尺寸和形状；
28.第七步，按试压确定的板料尺寸和形状，剪切或铣切拉深板料；按拉深试压时确定的成形过程拉深成形：液压机拉深成形时，按试压记录分步骤拉深，所用零件都按同一深度拉深，取出后手工平皱，然后再按下一深度值拉深，直至达到所用拉深模最终的拉深成形状态。