一种草帽状复杂钣金件成型工装的制作方法

1.本实用新型涉及冲压工装技术领域，尤其涉及一种草帽状复杂钣金件成型工装。


背景技术：

2.钣金件在航空领域应用广泛，结构复杂的钣金类零件，往往成形困难，材料变形大，零件所要求的形状特征需要多次成型，容易出现起皱、翘边、断裂等问题。冲压是航空钣金零件成型的重要手段之一，对于结构简单的零件来说，加工速度快，经济效益明显，而针对结构复杂的草帽状零件，因零件结构本身的变形量大，板料在成型过程中走料多，且走料方向难以准确把握，单一的冲压产品合格率低，成型时的工作量大。现在的成型方式存在：成型困难，一次成型式的冲压方式的零件报废率高，人工操作不便，普通的液压机很难完成等问题。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种草帽状复杂钣金件成型工装。
4.本实用新型提供的一种草帽状复杂钣金件成型工装，包括一级成型机构及二级成型机构；其中，
5.所述一级成型机构，包括第一凸模及第二凸模，所述第一凸模及第二凸模均设置有圆形底座，两个所述圆形底座的顶面上分别设置有轴向上的呈圆柱型的第一凸模柱及第二凸模柱，所述第一凸模柱对应的设置于所述第一凸模的所述圆形底座的顶面上，所述第二凸模柱对应的设置于所述第二凸模的所述圆形底座的顶面上；两个所述圆形底座的顶面上位于对应的所述第一凸模柱及第二凸模柱的外侧分别设置有环形凹面；所述第一凸模柱的顶面与其环形侧面相接处倒圆角设置，所述第二凸模柱的顶面与其环形侧面之间呈90
°
角设置；对应所述圆形底座设置有环形的第一压边环，所述第一压边环套设并抵接于所述第一凸模或第二凸模的外侧设置，对应所述第二凸模设置有凹模，所述凹模设置于所述第一凸模或第二凸模的上方，所述凹模包括对应所述圆形底座设置的圆形顶座，所述圆形顶座的底面上对应所述第二凸模柱设置有凹槽，所述凹槽内部的环形侧面与槽底之间呈90
°
角设置；所述圆形顶座的底面上位于所述凹槽的外侧对应所述环形凹面设置有环形凸面；所述第一压边环的顶面上对应所述圆形顶座设置有环形的第二压边环，所述第二压边环套并抵接设于所述圆形顶座的外侧设置，所述凹模及第二压边环的顶面上设置有固定板；
6.所述二级成型机构，包括圆形底板，所述圆形底板的外侧对应所述圆形底座设置有环形的第三压边环，所述第三压边环的上方对应所述圆形顶座设置有环形的第四压边环；所述圆形底板的直径小于所述第三压边环的内径设置。
7.优选的，所述第一凸模、第二凸模、凹模及固定板的轴向均设置有椭圆形通孔；穿过所述椭圆形通孔设置有防止错位的椭圆形定位柱，所述椭圆形定位柱对应所述椭圆形通孔设置。
8.优选的，所述固定板的顶面上对应所述第二压边环的顶面呈中心对称的设置有第
一沉头孔，所述第一沉头孔贯穿所述固定板的底面设置，所述第二压边环的顶面上对应所述第一沉头孔设置有第一螺纹孔，穿过所述第一沉头孔并穿入所述第一螺纹孔的内部设置有第一螺钉。
9.优选的，所述固定板的顶面上对应所述凹模的顶面呈中心对称的设置有第二沉头孔，所述第二沉头孔贯穿所述固定板的底面设置，所述凹模的顶面上对应所述第二沉头孔设置有第二螺纹孔，穿过所述第二沉头孔并穿入所述第二螺纹孔的内部设置有第二螺钉。
10.优选的，所述第二凸模的底面上位于所述椭圆形通孔的外侧呈中心对称的设置有第三沉头孔，所述第三沉头孔贯穿所述第二凸模的顶面设置，所述凹槽的槽底对应所述第三沉头孔设置有第三螺纹孔，穿过所述第三沉头孔并穿入所述第三螺纹孔的内部设置有第三螺钉。
11.相对于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：
12.(1)本实用新型的草帽状复杂钣金件成型工装，通过设置的第一凸模及第二凸模，实现不同凸模过渡的冲压方式，使零件成型时避免一次性拉延过大，导致零件断裂，提高产品合格率；
13.(2)本实用新型的草帽状复杂钣金件成型工装，在二级成型过程中，通过第三螺钉穿过第三沉头孔并穿入第三螺纹孔的内部将第二凸模与凹模以及之间的半成型的零件锁死，防止走料，避免需要更多的液压机构；
14.(3)本实用新型的草帽状复杂钣金件成型工装，通过第三压边环及第四压边环与液压机的配合，设计为反向拉延结构，拉延零件边缘，克服了零件的变形量大和不易成型的问题。
15.应当理解，实用新型内容部分中所描述的内容并非旨在限定本实用新型的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本实用新型的范围。
16.本实用新型的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
18.图1为一级成型机构的装配图的结构示意图；
19.图2为一级成型机构的装配图的底面的结构示意图；
20.图3为二级成型机构的装配图的结构示意图；
21.图4为一级成型机构装配图的爆炸图；
22.图5为二级成型机构装配图的爆炸图；
23.图6为一级成型机构的第一凸模与凹模相配合的剖视图的结构示意图；
24.图7为一级成型机构的第二凸模与凹模相配合的剖视图的结构示意图；
25.图8为二级成型机构剖视图的结构示意图；
26.图中标号：1、一级成型机构；11、第一凸模；12、第二凸模；13、圆形底座；14、第一凸模柱；15、第二凸模柱；16、环形凹面；17、第一压边环；18、凹模；181、圆形顶座；182、凹槽；183、环形凸面；19、第二压边环；110、固定板；
27.2、二级成型机构；21、底座；22、第三压边环；23、第四压边环；
28.3、椭圆形通孔；4、椭圆形定位柱；5、第一沉头孔；6、第一螺纹孔；7、第二沉头孔；8、第二螺纹孔；9、第三沉头孔；10、第三螺纹孔；101、草帽形零件。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
31.请参考图1～图5，本实用新型的实施例提供了一种草帽状复杂钣金件成型工装，其特征在于，包括一级成型机构1及二级成型机构2；其中，
32.一级成型机构1，包括第一凸模11及第二凸模12，第一凸模11及第二凸模12均设置有圆形底座13，两个圆形底座13的顶面上分别设置有轴向上的呈圆柱型的第一凸模柱14及第二凸模柱15，第一凸模柱14对应的设置于第一凸模11的圆形底座13的顶面上，第二凸模柱15对应的设置于第二凸模12的圆形底座13的顶面上；两个圆形底座13的顶面上位于对应的第一凸模柱14及第二凸模柱15的外侧分别设置有环形凹面16；第一凸模柱14的顶面与其环形侧面相接处倒圆角设置，第二凸模柱15的顶面与其环形侧面呈90
°
角设置；对应圆形底座13设置有环形的第一压边环17，第一压边环17套设并抵接于第一凸模11或第二凸模12的外侧设置，对应第二凸模12设置有凹模18，凹模18设置于第一凸模11或第二凸模12的上方，凹模18包括对应圆形底座13设置的圆形顶座181，圆形顶座181的底面上对应第二凸模柱15设置有凹槽182，凹槽182内部的环形侧面与槽底呈90
°
角设置；圆形顶座181的底面上位于凹槽182的外侧对应环形凹面16设置有环形凸面183；第一压边环17的顶面上对应圆形顶座181设置有环形的第二压边环19，第二压边环19套设并抵接于圆形顶座181的外侧设置，凹模18及第二压边环19的顶面上设置有固定板110；
33.二级成型机构2，包括圆形底板21，圆形底板21的外侧对应圆形底座13设置有环形的第三压边环22，第三压边环22可套设并抵接于第二凸模12的外侧设置，第三压边环22的上方对应圆形顶座181设置有环形的第四压边环23，第四压边环23可套设并抵接于凹模18的外侧设置，圆形底板21的直径小于第三压边环22的内径设置，避免第三压边环22上下移动时，与圆形底板21发生干涉；其中，圆形底板21的厚度还可以设置为草帽形零件101边缘向下冲压的高度，当第三压边环22与第四压边环23同时向下冲压至第三压边环22与圆形底板21的底面于同一水平面上时，则草帽形零件101边缘的冲压工作完成。
34.在一优选实施例中，第一凸模11、第二凸模12、凹模18及固定板110的轴向均设置有椭圆形通孔3；穿过椭圆形通孔3设置有防止错位的椭圆形定位柱4，椭圆形定位柱4对应椭圆形通孔3设置。
35.在一优选实施例中，固定板110的顶面上对应第二压边环19的顶面呈中心对称的设置有第一沉头孔5，第一沉头孔5贯穿固定板110的底面设置，第二压边环19的顶面上对应第一沉头孔5设置有第一螺纹孔6，穿过第一沉头孔5并穿入第一螺纹孔6的内部设置有第一螺钉。
36.在一优选实施例中，固定板110的顶面上对应凹模18的顶面呈中心对称的设置有
第二沉头孔7，第二沉头孔7贯穿固定板110的底面设置，凹模18的顶面上对应第二沉头孔7设置有第二螺纹孔8，穿过第二沉头孔7并穿入第二螺纹孔8的内部设置有第二螺钉。
37.在一优选实施例中，第二凸模12的底面上位于椭圆形通孔3的外侧呈中心对称的设置有第三沉头孔9，第三沉头孔9贯穿第二凸模12的顶面设置，凹槽18的槽底对应第三沉头孔9设置有第三螺纹孔10，穿过第三沉头孔9并穿入第三螺纹孔10的内部设置有第三螺钉。
38.本实用新型的工作原理：先通过一级成型机构1成型草帽状零件101的中心部分，先将第一压边环17套设至第一凸模11的外侧，然后将凹模18放置到第一凸模11的顶面上，再将第二压边环19放置到第一压边环17的顶面上，再将固定板110放置到凹模18及第二压边环19的顶面上，将涉及到的零部件的所有的椭圆形通孔3对齐，并将椭圆形定位柱4穿过所有椭圆形通孔3对第一凸模11、凹模18、固定板110进行定位，防止其角向错位；通过第二螺钉将固定板110与凹模18进行锁紧成一体式，再通过第一螺钉将固定板110与第二压边环19进行锁紧，使固定板110、凹模18及第二压边环19形成一体式，将带有通孔的板材原材料放置到第一凸模11与凹模18之间，通孔对应第一凸模柱15设置，通过第一液压机构驱动固定板110、凹模18及第二压边环19整体向第一凸模11方向冲压，形成半成品草帽状零件a，此时，由于第一凸模柱14的顶面与其环形侧面相接处为倒圆角设置，半成品草帽状零件a的中心部分需要再次冲压；将半成品草帽状零件a拆卸下来后，将第一凸模11更换为第二凸模12，通过椭圆形定位柱4进行角向定位后，再次驱动第一液压机构将固定板110、凹模18及第二压边环19整体向第二凸模12方向冲压，形成半成品草帽状零件b，此时半成品草帽状零件b的中心部分的冲压成直角；
39.通过二级成型机构2，对半成品草帽状零件b的边缘进行冲压，在冲压完成半成品草帽状零件b后，先通过第三螺钉穿过第三沉头孔9并穿入第三螺纹孔10的内部将第二凸模12与凹模18进行锁紧固定，此时半成品草帽状零件b被固定在第二凸模12与凹模18之间，再将固定板110及第二压边环19从凹槽18上拆除下去；然后再将锁紧后的第二凸模12及凹模18放置在圆形底板21的顶面上，再通过第二液压机构驱动第三压边环22向上移动，抵接至半成品草帽状零件b边缘的底面，再通过第三液压机构驱动第四压边环23向下移动抵接至半成品草帽状零件b边缘的顶面，使第二液压机构及第三液压机构夹紧半成品草帽状零件b的边缘部分，然后同时启动第二液压机构及第三液压机构驱动第三压边环22及第四压边环23向下移动，完成半成品草帽状零件b边缘的冲压，从而完成整个草帽状零件的冲压工作。
40.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
41.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
42.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。