CN103752668B - 一种三通半管零件的成形方法和复合冲压模具 - Google Patents
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Abstract
一种三通半管零件的冲压成形方法及模具，冲压模具含有下模、上模和压紧块，下模设有凹型面、躲避槽以及导向柱及顶杆通孔，所述压紧块的形状与躲避槽的形状对应，压紧块设有与导向柱对应的第一导向孔；上模设有凹型面对应的凸型面，凸型面上设有与导向柱对应的第二导向孔；将展开毛料置于上模的凸型面与压紧块的上型面之间，上模与压紧块压紧毛料后合模实现零件成形。
Description
技术领域
本申请涉及一种钣金零件成形技术，尤其适用于铝合金板制零件的成形，具体是一种特形三通半管零件的冲压成形方法和复合冲压模具。
背景技术
在飞机零件制造领域，三通管高表面质量、高效率一次成形一直是生产中的重大难题：特别是采用延展性差、强度较低铝合金板制大直径特形三通管成形十分困难。由于长期以来无法有效解决零件成形中的起皱问题，对该类零件一直用落压方法成形；该方法在凹模内填冲大量的橡皮，使得中部起皱区的材料向外排开减少起皱，采用一边成形一边敲打除皱的渐进成形办法，成形后的产品质量不稳定，效率相对较低、对操作人员技能要求高。
专利申请号201310557349.0，名称“一种T形三通管拉深成形方法”仅适用于材料强度及延展性能较高材料，采用在展开毛料上留工艺补充面耳片实现类似胀形拉深方法消除中部褶皱。按该方法成形铝合金薄板大直径三通管零件主要有三个方面缺陷。
1.由于铝合金材料延展性差、强度较低，工艺补充面耳片强度不足容易拉断，无法达到消除褶皱的作用；随着管径增加，零件起皱区面积增大，需要耳片具备较强的抗拉伸断裂性能。
2.由于压边圈压紧展开毛料，限制了边缘材料向变薄区域自由补充转移，不能充分发挥材料的延展性能，容易导致成形开裂。
3.该方法对毛料形状及模具结构配合使用要求十分严格，仅适用于形状规则板制钢件类三通管，通用性差。
发明内容
为了解决落压成形、拉深成形特形三通半管零件方面的缺陷，本申请的目的在于提供适用于延展性差、强度较低、厚度较薄、铝合金三通半管零件的成形方法和复合冲压模具。
一种三通半管零件的冲压成形方法，含有冲压模具和展开毛料，其特征在于：1)所述的冲压模具含有下模、上模和压紧块，所述下模的本体是一个上下表面平行的块状结构，在下模本体的上表面设有凹陷的凹型面，该凹型面与三通半管零件的外形吻合，凹型面的底部设有更深凹陷的躲避槽，该躲避槽的底部靠近槽口端分别设有导向柱及顶杆通孔，导向柱垂直向上且上端为类似圆锥形状倒角，顶杆通孔直于躲避槽的底部与机床顶杆位置对应；所述压紧块的形状与躲避槽的形状对应，压紧块可放置到躲避槽中，该压紧块的上型面和下模凹型面组成零件外型面，在压紧块的三个端头分别设有与导向柱对应的第一导向孔；所述上模设有与下模凹型面对应的凸型面，该凸型面可以嵌入下模的凹型面内，凸型面上设有与导向柱对应的第二导向孔；2)将展开毛料置于上模的凸型面与压紧块的上型面之间，导向柱依次穿过压紧块上的第一导向孔和上模上的第二导向孔，机床顶杆穿过下模躲避槽内的顶杆通孔始终作用于压紧块的下表面，使上模的凸型面与压紧块的上型面压紧毛料后向下运动，在外力冲压和导向柱的导向作用下完成上模与下模的自动合模实现零件成形。
本申请的有益效果在于：1、利用上模与压紧块先压紧钣金零件容易起皱的区域再合模成形的工艺方法，保证能一次成形出表面光滑的特形铝合金三通管产品。2、导向柱结构方便自动合模，模具的安装方法简单，不需试模调整。3、采用该复合冲压模具成形，对毛料形状要求低，起皱区压力可以根据实际需要进行调整，所需工艺参数简单，易于控制，便于推广。4、采用该复合冲压模具对材料力学性能要求低，适用范围广，生产效率高、对操作者水平依赖低。
以下结合附图和实施例对本申请进一步说明
附图说明
图1是本申请的三通半管复合冲压模具装配图
图2是下模结构示意图
图3是压紧块结构示意图
图4是上模结构示意图
图5是成形过程模具剖面结构图
图中编号说明：1.下模，2.压紧块，3.躲避槽，4.导向柱，5.倒角，6.凹型面，7.上模，8.凸型面，9.上模座，10.展开毛料，11.顶杆通孔，12.第一导向孔，13.第二导向孔，14.上型面，15.机床顶杆，16.零件，17.起皱区。
具体实施方式
参见附图，具体步骤实施如下：
三通半管零件的复合冲压模具，含有下模1、压紧块2、上模7，所述下模1的本体是一个上下表面平行的块状结构，在下模本体的上表面设有凹陷的凹型面6，该凹型面与三通半管零件16的外形吻合，凹型面6的底部设有更深凹陷的躲避槽3，该躲避槽的底部靠近槽口端分别设有导向柱4及顶杆通孔11，导向柱4垂直向上且上端为类似圆锥形状倒角5，顶杆通孔11垂直于躲避槽3的底部与机床顶杆位置对应；所述压紧块2的形状与躲避槽3的形状对应，压紧块2可放置到躲避槽3中，该压紧块的上型面14和下模1的凹型面6组成零件16的外型面，在压紧块2的三个端头分别设有与导向柱4对应的第一导向孔12；所述上模7设有与下模1的凹型面6对应的凸型面8，该凸型面8可以嵌入下模1的凹型面6内，凸型面8上设有与导向柱对应的第二导向孔13。
冲压模具的装配：首先把下模1放置到机床工作台，使顶杆通孔11位置与机床顶杆15位置对应，上升机床顶杆15使其凹模1被固定到工作台面上；将下模的导向柱4与压紧块的第一导向孔12定位，把压紧块2放置到下模1的躲避槽3内；将上模凸型面上的第二导向孔13及导向柱4定位，把上模7紧固到机床的上滑块上(图中未示出)，紧固时用机床压板压紧上模座9。
需要补充说明的是下模的导向柱4的倒角5为类似圆锥形状，其目的是简化定位方法，使导向柱4上端面远小于第一导向孔12与第二导向孔13，使导向柱4轻松***第一导向孔12与第二导向孔13内，在导向柱4的导向作用下完成自动合模，保证整个工作过程各机构在水平方向位置始终一致。
复合冲压模具工作原理及操作方法：上升机床的上滑块，使上模7与下模1完全分离；机床顶杆15推动压紧块2上升，使压紧块上型面14高于下模1的上表面；将展开毛料10放置到压紧块2的上型面14上，下降机床上滑块使上模7的凸型面8与压紧块的上型面14预先压紧毛料的起皱区17，此时，导向柱4依次穿过压紧块上的第一导向孔12和上模上的第二导向孔13，冲压机床顶杆15穿过下模躲避槽内的顶杆通孔11始终作用于压紧块2的下表面，继续下降机床上滑块直到合模，使上模的凸型面与压紧块的上型面压紧毛料后向下运动，在外力冲压和导向柱的导向作用下完成上模与下模的自动合模实现零件成形。
需要补充说明的是图5中机床顶杆15始终产生向上作用力于压紧块2，而上模7始终产生向下的力作用力于零件16起皱区17，直到压紧块2下表面与躲避槽2底面接触，此时下模的凹型面6与压紧块的上型面14与零件外型面吻合，即成形完毕。
Claims (2)
1.一种三通半管零件的冲压成形方法，含有冲压模具和展开毛料，其特征在于：1)所述的冲压模具含有下模、上模和压紧块，所述下模的本体是一个上下表面平行的块状结构，在下模本体的上表面设有凹陷的凹型面，该凹型面与三通半管零件的外形吻合，凹型面的底部设有更深凹陷的躲避槽，该躲避槽的底部靠近槽口端均设有导向柱及顶杆通孔，导向柱垂直向上且上端为类似圆锥形状倒角，顶杆通孔垂直于躲避槽的底部与机床顶杆位置对应；所述压紧块的形状与躲避槽的形状对应，压紧块可放置到躲避槽中，该压紧块的上型面和下模的凹型面组成零件外型面，在压紧块的三个端头分别设有与导向柱对应的第一导向孔；所述上模设有与下模的凹型面对应的凸型面，该凸型面可以嵌入下模的凹型面内，凸型面上设有与导向柱对应的第二导向孔；2)将展开毛料置于上模的凸型面与压紧块的上型面之间，导向柱依次穿过压紧块的第一导向孔和上模的第二导向孔，机床顶杆穿过下模躲避槽内的顶杆通孔始终作用于压紧块的下表面，使上模的凸型面与压紧块的上型面压紧毛料后向下运动，在外力冲压和导向柱的导向作用下完成上模与下模的自动合模实现零件成形。
2.一种三通半管零件的复合冲压模具，其特征在于含有下模、上模和压紧块，所述下模的本体是一个上下表面平行的块状结构，在下模本体的上表面设有凹陷的凹型面，该凹型面与三通半管零件的外形吻合，凹型面的底部设有更深凹陷的躲避槽，该躲避槽的底部靠近槽口端均设有导向柱及顶杆通孔，导向柱垂直向上且上端为类似圆锥形状倒角，顶杆通孔垂直于躲避槽的底部与机床顶杆位置对应；所述压紧块的形状与躲避槽的形状对应，压紧块可放置到躲避槽中，该压紧块的上型面和下模的凹型面组成零件外型面，在压紧块的三个端头分别设有与导向柱对应的第一导向孔；所述上模设有与下模的凹型面对应的凸型面，该凸型面可以嵌入下模的凹型面内，凸型面上设有与导向柱对应的第二导向孔。
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