一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法与流程

1.本发明属于模具工装设计技术领域，涉及一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法。

背景技术：

2.我国航空钣金翻边孔为一般为垂直圆筒形，图1所示，通过冷冲压翻孔模具成形。而我们承揽的波音公司转包产品钣金翻边孔型bacd2001-10剖面图为圆弧形，与国内孔型不一致，经英制换算为公制，图2所示。该孔型成形模具结构设计以前在国内无类似结构借鉴。
3.在翻孔凸模成型部位区域设计中，采取了沿钣金件圆弧型面外区域切向延伸一段与套预孔的圆凸台相交的设计，使产品成型部位外廓完全包容在此区域，翻孔凹模成型部位区域设计也采取了同样方法，二者型面部位保持均匀产品材料料厚间隙。

技术实现要素：

4.本发明克服了现有航空钣金翻边孔成形模结构设计中的不足，提供了一种航空钣金圆弧型翻边孔成形模具。
5.本航空钣金翻边孔采用加工技术方案为：加工预制孔
→
翻孔成形。本发明在航空产品批量不大情况下，不采用投入模具冲压预制孔工艺，采取数控下料铣加工预孔，表面光洁度较高，翻边时不易出现裂纹，省去了模具投入成本。
6.技术方案
7.一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，在零件的表面上预翻孔位置采用数控下料铣床上铣出预制孔；使用模具实现合模翻孔；所述模具包括上模部分和下模部分，上模部分设置在压力机上平台上，下模部分设置在压力机下平台上，其中上模部分设置有翻孔凹模(1)，下模部分设置有翻孔凸模(3)、卸料板(4)凸模固定板(5)、下模板(6)、卸料螺钉(7)；翻孔凸模(3)压紧于凸模固定板(5)型孔内，与下模板(6)通过3个螺栓(8)和2个圆柱销(9)紧固安装。下模板(6)安装3个卸料螺钉(7)与卸料板(4)连结，与压力机自带顶出装置形成托料顶件装置。
8.首先调试模具定位状态，将压力机下平台上自带顶出装置推动连接了n个卸料螺钉(7)的卸料板(4)上工作面比翻孔凸模(3)上台面高度低于制件厚度t；
9.将加工完成的铝合金钣金件(2)预制圆孔套于翻孔凸模3的圆凸台上，圆凸台下沿与圆弧形成型区相切，法兰边置于卸料板(4)上台面上初定位；开动压力机，固定压力机上平台的翻孔凹模(1)下表面与卸料板(4)上表面夹紧铝合金钣金件(2)下行至凸模固定板(5)上台面位置，翻孔凹模1成形型孔与翻孔凸模(3)成型型面实现翻孔成形。压制完成，压力机上平台带动翻孔凹模1上行，压力机下平台上自带顶出装置再次推动连接了卸料螺钉(7)的卸料板(4)，将铝合金钣金件(2)脱离翻孔凸模(3)型面，取件后进行下一个制件翻孔成形。
10.所述n个卸料螺钉(7)优选3-4个；
11.翻孔凹模(1)材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52，
12.翻孔凹模(1)采取了沿钣金件圆弧r4.06型面外区域切向延伸一段与躲避孔φ26.7相交，高度为3.8mm,
13.翻孔凸模(3)材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52，
14.翻孔凸模(3)采取了沿钣金件圆弧r5.33型面外区域切向延伸一段与圆凸台相交的设计，高度为4.58mm,
15.加工预孔时计算直径d尺寸采用按材料中性层体积不变、弯曲展开的原则计算求出。
16.技术效果
17.本发明提供了一种圆弧形翻孔钣金件成形模具及方法，其结构简单，经实际生产试压验证，压制出合格翻孔产品，且适用于同等材料厚度条件下，不同产品压制相同孔型尺寸的翻边孔成型，可作为通用翻边孔成形模具,减少工装投入成本。且波音转包产品中该bacd2001孔型从2.19"～8.69"有38个系列，其它规格尺寸借鉴该装置结构和成型部位尺寸设计均生产出合格产品交付。
附图说明
18.图1为国内航空钣金直立翻边孔剖面图
19.图2为波音航空钣金圆弧翻边孔剖面图
20.图3为圆弧翻边孔模具结构示意图；
21.图4为实施例带有bacd-10翻孔的钣金件；
22.图5为实施例bacd-10孔型剖面图；
23.图6为实施例带有bacd-10翻孔的钣金件下料展开图；
24.图7为实施例翻孔凸模图；
25.图8为实施例翻孔凹模图；
26.图3中：1.翻孔凹模，2.铝合金钣金件，3.翻孔凸模，4.卸料板，5.凸模固定板，6.下模板，7.卸料螺钉，8.螺栓，9.圆柱销，
具体实施方式
27.航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，首先在零件的表面上预翻孔位置采用数控下料铣床上铣出预制孔；
28.使用模具实现合模翻孔；所述模具包括上模部分和下模部分，上模部分设置在压力机上平台上，下模部分设置在压力机下平台上，其中上模部分设置有翻孔凹模(1)，下模部分设置有翻孔凸模(3)、卸料板(4)凸模固定板(5)、下模板(6)、卸料螺钉(7)；翻孔凸模(3)压紧于凸模固定板(5)型孔内，与下模板(6)通过3个螺栓(8)和2个圆柱销(9)紧固安装。下模板(6)安装3个卸料螺钉(7)与卸料板(4)连结，与压力机自带顶出装置形成托料顶件装置。
29.图3所示，首先调试模具定位状态，将压力机下平台上自带顶出装置推动连接了n个卸料螺钉(7)的卸料板(4)上工作面比翻孔凸模(3)上台面高度低于制件厚度t；将加工完成的铝合金钣金件(2)预制圆孔套于翻孔凸模3的圆凸台上，圆凸台下沿与圆弧形成型区相
切，法兰边置于卸料板(4)上台面上初定位；开动压力机，固定压力机上平台的翻孔凹模(1)下表面与卸料板(4)上表面夹紧铝合金钣金件(2)下行至凸模固定板(5)上台面位置，翻孔凹模1成形型孔与翻孔凸模(3)成型型面实现翻孔成形。压制完成，压力机上平台带动翻孔凹模1上行，压力机下平台上自带顶出装置再次推动连接了卸料螺钉(7)的卸料板(4)，将铝合金钣金件(2)脱离翻孔凸模(3)型面，取件后进行下一个制件翻孔成形。所述n个卸料螺钉(7)优选3-4个；翻孔凹模(1)材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52，翻孔凹模(1)采取了沿钣金件圆弧r4.06型面外区域切向延伸一段与躲避孔φ26.7相交，高度为3.8mm,翻孔凸模(3)材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52，翻孔凸模(3)采取了沿钣金件圆弧r5.33型面外区域切向延伸一段与圆凸台相交的设计，高度为4.58mm,加工预孔时计算直径d尺寸采用按材料中性层体积不变、弯曲展开的原则计算求出。结合附图3～图8对本发明一种航空钣金圆弧型翻边孔成型模具作详细说明：
30.图4为实施例带有bacd-10翻孔特征的产品，图5所示为bacd2021-10孔型尺寸剖面图，预孔直径d按材料中性层体积不变，弯曲展开的原则,预孔尺寸计算求得：
31.d＝25.4+1.27-2x3.81-0.43x4.06-0.72*1.27＝24.38mm
32.考虑到翻边孔尺寸公差25.4
±
1.52mm，预孔尺寸d＝24.58mm；
33.图6所示为在数控下料铣床上将该钣金产品展开件下料展开图，材料为7075，厚度1.27mm,预孔φ24.58mm。
34.图7所示为翻孔凸模，耐磨性强，模具材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52，定位凸台直径小于预孔直径，设计为φ24.38mm；详图a所示为成型部位区域设计中，采取了沿钣金件圆弧r5.33型面外区域切向延伸一段与圆凸台相交的设计，高度为4.58mm,大于产品高度3.81mm,使产品成型部位外廓完全包容在此区域。
35.图8所示为翻孔凹模，耐磨性强，模具材料采用碳素工具钢t8a，hrc48-52，详图a所示成型部位区域设计中，采取了沿钣金件圆弧r4.06型面外区域切向延伸一段与躲避孔φ26.7相交，高度为3.8mm,使产品成型部位外廓完全包容在此区域，与翻孔凸模型面部位修研保持均匀1.27mm间隙。
36.装配完成后的bacd-10孔型通用成形模具结构，图3所示。主要部件包括翻孔凹模、翻孔凸模，卸料板，凸模固定板、下模各1件。翻孔凸模(3)压紧于凸模固定板(5)型孔内，与下模板(6)通过3个螺栓(8)和2个圆柱销(9)紧固安装。下模板(6)安装3个卸料螺钉(7)与卸料板(4)连结，与压力机自带顶出装置形成托料顶件装置。
37.将bacd-10孔型通用成形模具固定安装在j11-100吨冲床上工作台上，压制前，调试模具定位状态，将压力机顶出装置推动连接了3个卸料螺钉(7)的卸料板(4)上工作面比翻孔凸模(3)上台面高度低于制件厚度约2mm,将展开件2预孔φ24.58mm套在翻孔凸模3的圆凸台上，法兰边置于卸料板(4)上台面上初定位；开动压力机，固定压力机上平台的翻孔凹模1下表面与卸料板(4)上表面夹紧铝合金钣金件(2)下行至凸模固定板(5)上台面位置，翻孔凹模(1)成型型孔与翻孔凸模(3)成形型面实现翻孔成型。压制完成，压力机上平台带动翻孔凹模1上行，压力机下平台上自带顶出装置再次推动连接了卸料螺钉(7)的卸料板(4)，将钣金件2脱离翻孔凸模(3)型面，完成制件翻孔成形。

技术特征：

1.一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，在零件的表面上预翻孔位置采用数控下料铣床上铣出预制孔；使用模具实现合模翻孔；所述模具包括上模部分和下模部分，上模部分设置在压力机上平台上，下模部分设置在压力机下平台上，其中上模部分设置有翻孔凹模(1)，下模部分设置有翻孔凸模(3)、卸料板(4)凸模固定板(5)、下模板(6)、卸料螺钉(7)；翻孔凸模(3)压紧于凸模固定板(5)型孔内，与下模板(6)通过3个螺栓(8)和2个圆柱销(9)紧固安装；下模板(6)安装3个卸料螺钉(7)与卸料板(4)连结，与压力机自带顶出装置形成托料顶件装置；首先调试模具定位状态，将压力机下平台上自带顶出装置推动连接了n个卸料螺钉(7)的卸料板(4)上工作面比翻孔凸模(3)上台面高度低于制件厚度t；将加工完成的铝合金钣金件(2)预制圆孔套于翻孔凸模3的圆凸台上，圆凸台下沿与圆弧形成型区相切，法兰边置于卸料板(4)上台面上初定位；开动压力机，固定压力机上平台的翻孔凹模(1)下表面与卸料板(4)上表面夹紧铝合金钣金件(2)下行至凸模固定板(5)上台面位置，翻孔凹模1成形型孔与翻孔凸模(3)成型型面实现翻孔成形；压制完成，压力机上平台带动翻孔凹模1上行，压力机下平台上自带顶出装置再次推动连接了卸料螺钉(7)的卸料板(4)，将铝合金钣金件(2)脱离翻孔凸模(3)型面，取件后进行下一个制件翻孔成形。2.根据权利要求1所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，所述n个卸料螺钉(7)优选3-4个。3.根据权利要求1所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，翻孔凹模(1)材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52。4.根据权利要求1所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，翻孔凹模(1)采取了沿钣金件圆弧r4.06型面外区域切向延伸一段与躲避孔φ26.7相交，高度为3.8mm。5.根据权利要求1所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，翻孔凸模(3)材料采用碳素工具钢t8a，热处理hrc48-52。6.根据权利要求1所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，翻孔凸模(3)采取了沿钣金件圆弧r5.33型面外区域切向延伸一段与圆凸台相交的设计。7.根据权利要求6所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，高度为4.58mm。8.根据权利要求1所述的一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法，其特征在于，加工预孔时计算直径d尺寸采用按材料中性层体积不变、弯曲展开的原则计算求出。

技术总结

本发明属于模具工装设计技术领域，一种航空钣金圆弧型翻边孔成形方法。在零件的表面上预翻孔位置采用数控下料铣床上铣出预制孔；使用模具实现合模翻孔；模具包括上模部分和下模部分，上模部分设置在压力机上平台上，下模部分设置在压力机下平台上，其中上模部分设置有翻孔凹模，下模部分设置有翻孔凸模、卸料板凸模固定板、下模板、卸料螺钉；翻孔凸模压紧于凸模固定板型孔内，与下模板通过3个螺栓和2个圆柱销紧固安装。下模板安装3个卸料螺钉与卸料板连结，与压力机自带顶出装置形成托料顶件装置。在航空产品批量不大情况下，不采用投入模具冲压预制孔工艺，采取数控下料铣加工预孔，表面光洁度高，翻边时不易出现裂纹，省去了模具投入成本。具投入成本。具投入成本。