本發(fā)明屬于航空航天鈑金零件橡皮囊液壓成形的,尤其涉及一種凹凸薄壁圓盤橡皮囊兩道次壓形的工藝方法。
背景技術(shù):
1、航空航天領(lǐng)域包含大量的鈑金零件,凹凸薄壁圓盤是其中的一類典型構(gòu)件,由于該類構(gòu)件凹凸復(fù)雜型面特征,傳統(tǒng)鋼模沖壓成形方式需要采用多套模具分多次成形,存在加工工序多,生產(chǎn)周期長等問題。橡皮囊壓形工藝是利用橡皮囊液室壓力提供主動成形力,橡膠墊作為傳力介質(zhì),使金屬板料在橡皮囊液室壓力作用下逐漸貼合剛性模具,進(jìn)而獲得零件外形的一種軟模成形方法。
2、由于凹凸薄壁圓盤零件的凹型腔深度大,在橡皮囊壓形過程中極易在凹凸型面?zhèn)缺诋a(chǎn)生過度減薄甚至開裂缺陷,并且由于零件凹型腔底部寬度較小,且存在小圓角特征,而橡膠墊厚度較大,使得板料在橡膠墊作用下貼合模具凹型腔底部困難,傳統(tǒng)的方法如下:
3、公告號(cn114247810b)公開了一種橡皮囊壓形環(huán)形異向彎邊零件的成形模具及成形方法,針對零件異向彎邊結(jié)構(gòu)在橡皮囊壓形過程中容易出現(xiàn)起皺缺陷的問題,提出采用兩道次成形的方法,在第一道次成形中采用鋼模壓制板料外緣以抑制外側(cè)彎邊過程發(fā)生起皺缺陷,在第二道次成形中采用鋼模運動成形內(nèi)側(cè)彎邊并校正內(nèi)外側(cè)彎邊接合面,然而,兩道次成形方法是為了分開成形零件的外側(cè)彎邊和內(nèi)側(cè)彎邊,避免一次成形零件的兩個彎邊結(jié)構(gòu)出現(xiàn)起皺缺陷,而對于凹凸薄壁圓盤橡皮囊壓形過程而言,其主要問題是零件凹型腔深度大導(dǎo)致的成形過程中材料變形發(fā)生過度減薄開裂、零件凹形腔底部窄小導(dǎo)致板料貼合模具凹型腔底部困難,且該方法在第一和第二道次成形中各增加了額外的兩套模具,使得工模具制造成本和安裝時間大大增加。
4、有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種凹凸薄壁圓盤橡皮囊兩道次壓形的工藝方法,解決零件成形過程中容易出現(xiàn)的過度減薄開裂和不貼模缺陷,以實現(xiàn)該類零件的高效、高質(zhì)量成形制造。本案的技術(shù)方案有諸多技術(shù)有益效果,見下文介紹:
2、一種凹凸薄壁圓盤橡皮囊兩道次壓形的工藝方法,適用于橡皮囊成形設(shè)備對零件的加工,所述工藝方法包括,
3、s1:加工圓形板料、具有凹凸型面的模具和環(huán)形鋼模,其中,所述圓形板料外緣切割環(huán)向均布的弧形缺口,所述模具的凹凸型面內(nèi)能夠放置環(huán)形鋼模,所述模具安裝在橡皮囊成形設(shè)備的工作臺上;
4、s2:橡皮囊成形設(shè)備對所述圓形板料進(jìn)行第一道次橡皮囊壓形,其中,
5、將所述圓形板料放置在模具上并進(jìn)行定位,在所述圓形板料上方鋪放有橡膠墊;
6、增加橡皮囊成形設(shè)備的橡皮囊液室的壓力,橡膠墊在橡皮囊液室壓力的作用下使所述圓形板料發(fā)生變形,逐漸貼合所述模具的凹凸型面,當(dāng)橡皮囊液室壓力達(dá)到設(shè)定值p1后進(jìn)行泄壓并取回零件,以形成預(yù)成形零件;
7、s3:對所述預(yù)成形零件進(jìn)行退火工藝處理,以消除第一道次壓形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力并減輕零件的冷作硬化,退火后在預(yù)成形零件的中央?yún)^(qū)域切割出圓孔;
8、s4:切割后的所述預(yù)成形零件進(jìn)行第二道次橡皮囊壓形,所述圓孔能夠減小第二道次壓形過程中預(yù)成形零件向凹型腔內(nèi)流動的阻力,二次壓形后進(jìn)行部分切割以形成最終零件。
9、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括以下有益效果:
10、本發(fā)明的方法通過橡皮囊兩道次壓形,并對第一道次的預(yù)成形零件進(jìn)行退火處理和加工圓孔、在第二道次壓形時增加與目標(biāo)零件凹型腔適配的環(huán)形鋼模,可以有效避免壓形過程中零件過度減薄開裂和不貼模缺陷,實現(xiàn)該類零件的高效、高質(zhì)量成形制造。
1.一種凹凸薄壁圓盤橡皮囊兩道次壓形的工藝方法,適用于橡皮囊成形設(shè)備對零件的加工,其特征在于,所述工藝方法包括,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝方法,其特征在于,s1中的在板料的外緣切割環(huán)向均布的弧形缺口包括,
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝方法,其特征在于,所述環(huán)形鋼模的下表面輪廓與凹凸薄壁圓盤零件凹型腔底部輪廓重合,且所述環(huán)形鋼模的厚度為凹凸薄壁圓盤零件凹型腔深度的0.4-0.6倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝方法,其特征在于,s3中的所述圓孔的直徑為凹凸薄壁圓盤零件頂部圓孔直徑的0.5-0.8倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝方法,其特征在于,s4中的所述切割后的所述預(yù)成形零件進(jìn)行第二道次橡皮囊壓形包括,
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工藝方法,其特征在于,當(dāng)橡皮囊液室壓力達(dá)到設(shè)定值p2后保壓0.5-2分鐘,使預(yù)成形零件在環(huán)形鋼模的作用下完全貼合所述模具。