一种成形直圆管的折弯模具及渐进成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机制造领域的一种钣金折弯成形技术，具体是一种折弯组合模具及渐进成形方法，尤其适用于高强度、高回弹钛合金常温状态分多步连续折弯成形为直圆管。
【背景技术】
[0002]在飞机零件制造领域随着用户对飞机寿命、减重量效果、燃油经济性等要求越来越严格；钛合金重量轻，刚性及强度优良的特性越来越受到飞机研发人员青睐。公知钛合金力学特点是强度高、回弹大；钣金成形往往需更大变形量使其反弹后获得所需形状；往往通过高温加热减少回弹及所需变形量，成形难度大。特别是小直径管状零件常温状态成形难度更大，其实际变形形状与所需形状相差数倍，而且厚度、尺寸与所需变形量为非线性关系，控制回弹十分困难。
[0003]目前，常见材料的直管是通过三轴辊床卷曲成形，成形时毛料受两个侧轴的向上支撑力及中心轴向下压力，同时侧轴旋转带动毛料前进使其内侧各处受压产生连续弯曲成为直圆管。按照传统三轴辊床卷曲成形钛合金直圆管时，由于材料强度高、回弹大成形后几乎处于平板状态；传统方法已无法满足高强度、高回弹钛合金直圆管成形。
【发明内容】
[0004]为了解决传统方法成形钛合金直圆管无法克服回弹方面的缺陷，本发明的目的在于提供一种成形直圆管的组合折弯模具及渐进成形方法；该方法采用中部空心的可拆卸组合结构上模，解决零件折弯干涉与模具分离问题；通过控制上模下降高度，解决材料变形量不足及变形量不均匀问题。
[0005]一种成形直圆管零件的折弯模具，该模具含有上模和下模，其特征在于，所述的上模是一组合结构，由模柄和成形凸模组成，模柄是一个截面为T形的条状结构，模柄的两端设有连接孔，成形凸模是一个截面为锤状的条状结构，在成形凸模的两端设有与模柄对应的连接孔，模柄和成形凸模之间通过带上下连接孔的连接块和连接销连接；所述的下模为带凹槽的长方体，其凹槽与成形凸模位置对应。
[0006]一种渐进折弯成形直圆管零件的方法，含有零件的展开毛料，其特征在于，所述的展开毛料为长方形板料，在长方形板料的内侧面，沿长边方向设有若干条等间距折弯中心线；采用上述成形直圆管零件的折弯模具；将所述的展开毛料置于下模的上表面，用成形凸模沿折弯中心线施压，在下模槽两侧支撑作用下使材料产生过变形，施压的顺序为先折弯展开毛料两侧，后折弯中部的次序，使展开毛料产生连续弯曲逐步形成封闭的规则直圆管；最后拔出上模一端的定位销，取下对应位置连接块，将零件沿水平方向抽出实现模具与零件分离。
[0007]本发明有益效果是:
[0008]1.该模具通过采取折弯过变形的方法，克服钛合金变形量不足产生回弹问题；通过控制上模下降深度克服回弹量不均匀问题，最终得到形状规则的直圆管。
[0009]2.该模具实现按不同的变形量得到不同管径的产品，通用性强、产品质量稳定、对操作者水平依赖低。
[0010]3.该模具采用中部空心的可拆卸组合结构，解决封闭结构圆管折弯干涉问题，同时解决零件与模具成形分离问题。
[0011]4.该折弯模具结构简单合理，容易推广实现
[0012]以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
[0014]图1是折弯模具结构示意
[0015]图2是上模结构示意
[0016]图3是零件折弯顺序示意
[0017]图4是本发明模具与零件分离示意
[0018]图中编号说明:1.上模，2.下模，3连接块，4模柄，5成形凸模，6加强立边，7连接孔，8凹槽，9.连接销，10.展开毛料11.折弯中心线，12.零件。
【具体实施方式】
[0019]参见附图，一种成形直圆管零件的折弯模具，该模具含有上模I和下模2，所述的上模I是一组合结构，由模柄4和成形凸模5组成，模柄4是一个截面为T形的条状结构，模柄5的两端设有连接孔7，成形凸模5是一个截面为锤状的条状结构，在成形凸模5的两端设有与模柄对应的连接孔7，模柄4和成形凸模5之间通过带上下连接孔7的连接块3和连接销9连接，连接块3的截面是一个上下有安装槽的H形结构，上模和下模的两端分别插接在连接块的上下安装槽内，再用连接销9通过连接孔连接，连接后，上模的模柄和凸模之间形成除两端连接块外的中空组合结构，该中空结构避免了对零件成形时的干涉；所述的下模2为带凹槽8的长方体，其凹槽8与成形凸模5位置对应。
[0020]成形时，首先根据零件的理论外形展开毛料，展开毛料10为长方形板料，在长方形板料的内侧面，沿长边方向设有若干条等间距的折弯中心线11;将所述的展开毛料10置于下模2的上表面，用成形凸模5沿折弯中心线11施压，在下模凹槽8两侧支撑作用下使材料产生过变形，施压的顺序为先折弯展开毛料两侧，后折弯中部的次序，使展开毛料产生连续弯曲逐步形成封闭的规则直圆管零件12 ;最后拔出上模其中一端的连接销9，取下对应位置连接块3，将零件12沿水平方向抽出实现模具与零件分离。
[0021]需要说明的四点:一是采取中部空心组合结构组合上模目的避免管口封闭时零件12与上模干涉；二是凸模5的上部是加强立边6，以增加模具强度及刚形，防止成形较长零件时模具变形；三是采用活动连接销9连接的组合方式，目的便于连接块3的快速装配和分离，使零件12快速取出；四是采取H形状连接块3、T形台阶状模柄4、带加强立边6的成形凸模5配合使用，目的是承受力时通过台阶状模柄4传到连接件3再传到成形凸模5，防止力通过活动连接销9传递引起变形，导致活动连接销9无法从定位孔7中顺利拔出，影响零件12与组合上模I分离。
【主权项】
1.一种成形直圆管零件的折弯模具，该模具含有上模和下模，其特征在于，所述的上模是一组合结构，由模柄和成形凸模组成，模柄是一个截面为T形的条状结构，模柄的两端设有连接孔，成形凸模是一个截面为锤状的条状结构，在成形凸模的两端设有与模柄对应的连接孔，模柄和成形凸模之间通过带上下连接孔的连接块和连接销连接；所述的下模为带凹槽的长方体，其凹槽与成形凸模位置对应。
2.—种渐进折弯成形直圆管零件的方法，含有零件的展开毛料，其特征在于:1)有一个成形模具，该模具含有上模和下模，所述的上模是一组合结构，由模柄和成形凸模组成，模柄是一个截面为T形的条状结构，模柄的两端设有连接孔，成形凸模是一个截面为锤状的条状结构，在成形凸模的两端设有与模柄对应的连接孔，模柄和成形凸模之间通过带上下连接孔的连接块和连接销连接；所述的下模为带凹槽的长方体，其凹槽与成形凸模位置对应；2)所述的展开毛料为长方形板料，在长方形板料的内侧面，沿长边方向设有若干条等间距折弯中心线；3)将所述的展开毛料置于下模的上表面，用成形凸模沿折弯中心线施压，在下模凹槽的支撑作用下使材料产生过变形，施压的顺序为先折弯展开毛料两侧，后折弯中部的次序，使展开毛料产生连续弯曲逐步形成封闭的规则直圆管；4)最后拔出上模一端的连接销，取下对应位置连接块，将零件沿水平方向抽出实现模具与零件分离。
【专利摘要】一种成形直圆管零件的折弯模具和成形方法，该模具含有上模和下模，上模是一组合结构，由模柄和成形凸模组成，模柄是一个截面为T形的条状结构，模柄的两端设有连接孔，成形凸模是一个截面为锤状的条状结构，在成形凸模的两端设有与模柄对应的连接孔，模柄和成形凸模之间通过带上下连接孔的连接块和连接销连接；所述的下模为带凹槽的长方体，其凹槽与成形凸模位置对应。
【IPC分类】B21D5-10, B21D37-10
【公开号】CN104741460
【申请号】CN201510154846
【发明人】白颖, 倪兴屹, 李世峰, 惠小鹏, 范子翠, 赵平
【申请人】中航飞机股份有限公司西安飞机分公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月2日