一种薄壁钣金件充液成型工装的制作方法

1.本实用新型涉及钣金件加工技术领域，尤其涉及一种薄壁钣金件充液成型工装。


背景技术：

2.在航空技术领域，薄壁钣金件的成型方式多种多样，常用的有压型、冲压、拉伸、翻边、胀型、旋压等冷工艺成型。针对中空的薄壁钣金件，且型面为不规则的曲面，采用上述成型工艺，由于零件的不规则，内模具拆模方案有着极大的难度。
3.相对于上述成型工艺，充液成型技术更能够将材料的延展性及塑性体现的淋漓尽致，成型效果更佳。现设计一款充液成型工装，以解决不规则型面的薄壁钣金件加工成型的拆模问题，提高零件的加工质量。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种操作便捷，成型质量佳，拆模方便，加工效率高的薄壁钣金件充液成型工装。
5.本实用新型提供的一种薄壁钣金件充液成型工装，包括：
6.底座；
7.压板，设置于所述底座的上方；
8.成型模组，设置于所述底座与压板之间，分别与所述底座和压板固定连接，所述成型模组内设置有拼合形成的成型模腔，所述成型模腔分别贯通至所述成型模组的两端；
9.导向组件，设置于所述底座与压板之间，用于所述成型模组拼合的导向；
10.固定组件，设置于所述成型模组的两端，用于分别将筒型钣金毛坯伸出所述成型模腔的两端夹紧固定；
11.封堵充液组件，设置于所述成型模组的两端，分别伸入所述固定组件内，用于封堵筒型钣金毛坯，并从一端注入高压成型液；
12.卸料组件，设置于所述固定组件与压板之间，用于将成型的薄壁钣金件从所述成型模组上卸下。
13.进一步的，所述成型模组包括下模块和上模块，所述下模块固定设置于所述底座的顶面，所述下模块的顶面设置有下模槽；所述上模块固定设置于所述压板的底面，所述上模块的底面对应所述下模槽设置有上模槽，所述上模槽与下模槽拼合形成所述成型模腔。
14.进一步的，所述固定组件包括固定设置于所述底座的顶面对称的分布于所述下模块两端的下压块，所述下压块的上方均设置有上压块，所述上压块与下压块之间设置有与所述成型模腔相连通的夹持孔，用于将所述筒型钣金毛坯伸出所述成型模腔的端部夹紧固定。
15.进一步的，所述封堵充液组件包括充液推头和封堵推头；
16.所述充液推头的端部设置有第一胀紧台阶，所述第一胀紧台阶的端部设置有沿远离所述第一胀紧台阶的方向外径逐渐减小的第一导向头，所述第一胀紧台阶胀紧的插入所
述筒型钣金毛坯的一端内，所述充液推头的一侧设置有连通至所述第一导向头的充液通道，所述充液通道通过高压管路连通至充液泵；
17.所述封堵推头的端部设置有第二胀紧台阶，所述第二胀紧台阶的端部设置有沿远离所述第二胀紧台阶的方向外径逐渐减小的第二导向头，所述第二胀紧台阶胀紧的插入所述筒型钣金毛坯的另一端内。
18.进一步的，所述卸料组件包括氮气弹簧，所述上压块的底部位于所述夹持孔的两侧对称的设置有长沉孔，所述长沉孔内设置有与所述压板螺纹连接的导向螺栓，所述上压块可沿所述导向螺栓上下移动，所述上压块的顶部设置有孔槽，所述压板的顶面对应所述孔槽设置有嵌槽，所述嵌槽内设置有与所述孔槽相连通的通孔，所述氮气弹簧安装于所述通孔和孔槽内，所述嵌槽内固定设置有盖板，所述盖板上固定设置有与所述氮气弹簧相连的氮气缸。
19.进一步的，所述底座的顶面设置有下安装槽，所述下模块和下压块均固定安装于所述下安装槽内；
20.所述压板的底面设置有上安装槽，所述上模块固定安装于所述上安装槽内，所述上压块通过所述导向螺栓安装于所述上安装槽内。
21.进一步的，所述底座顶面的两端对应所述充液推头和封堵推头设置有与所述下安装槽相连通的下凹槽；所述压板底面的两端对应所述下凹槽设置有上凹槽。
22.进一步的，所述导向组件包括固定设置于所述底座顶面四角的四根导向柱，所述压板的底面设置有与所述导向柱一一对应的导向孔。
23.进一步的，所述底座顶面的两侧对称的设置有若干橡胶缓冲块。
24.进一步的，所述底座的两端分别固定设置有两组下吊棒；所述压板的两端分别固定设置有两组上吊棒
25.相对于现有技术而言，本实用新型的有益效果是：
26.本实用新型的充液成型工装由底座、压板、成型模组、导向组件、固定组件、封堵充液组件和卸料组件组成。对薄壁钣金件进行充液成型时，压板覆盖到底座上后完成合模，液压机将压板压紧固定。筒型钣金毛坯的两端从成型模腔内伸出，并分别被固定组件夹紧固定。封堵充液组件伸入固定组件内，将筒型钣金毛坯的两端封堵。
27.然后封堵充液组件将高压成型液注入筒型钣金毛坯内，在成型模组的约束下，筒型钣金毛坯膨胀成型。然后将压板抬起，同时通过卸料组件完成脱模操作。
28.通过本技术的充液成型工装对薄壁钣金件进行加工成型的操作简便，利用高压成型液注入筒型钣金毛坯胀型成型，避免了不规则零件内膜拆模的问题，且充液成型技术更能够将材料的延展性及塑性体现的淋漓尽致，确保了零件的加工质量。
29.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。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
30.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：
31.图1为薄壁钣金件充液成型工装的结构示意图；
32.图2为薄壁钣金件充液成型工装的剖面结构示意图；
33.图3为底座的结构示意图；
34.图4为上模块的结构示意图；
35.图5为固定组件和卸料组件的结构示意图；
36.图6为固定组件和卸料组件的剖面结构的结构示意图；
37.图7为压板的结构示意图。
38.图中标号：1、底座；2、压板；3、成型模组；4、导向组件；5、封堵充液组件；6、固定组件；7、卸料组件；
39.11、下安装槽；12、下凹槽；13、橡胶缓冲块；14、下吊棒；
40.21、上安装槽；22、嵌槽；23、通孔；24、上凹槽；25、导向孔；26、上吊棒；
41.31、下模块；32、上模块；33、下模槽；34、上模槽；
42.41、导向柱；
43.51、充液推头；52、封堵推头；53、第一胀紧台阶；54、充液通道；
44.61、下压块；62、上压块；63、夹持孔；64、长沉孔；65孔槽；
45.71、氮气弹簧；72、导向螺栓；73、盖板。
具体实施方式
46.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。
47.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。
48.请参考图1～图7，本实用新型的实施例提供了一种薄壁钣金件充液成型工装，包括：
49.底座1；
50.压板2，设置于底座1的上方；
51.成型模组3，设置于底座1与压板2之间，分别与底座1和压板2固定连接，成型模组3内设置有拼合形成的成型模腔，成型模腔分别贯通至成型模组3的两端；
52.导向组件4，设置于底座1与压板2之间，用于成型模组3拼合的导向；
53.固定组件6，设置于成型模组3的两端，用于分别将筒型钣金毛坯伸出成型模腔的两端夹紧固定；
54.封堵充液组件5，设置于成型模组3的两端，分别伸入固定组件6内，用于封堵筒型钣金毛坯，并从一端注入高压成型液；
55.卸料组件7，设置于固定组件6与压板2之间，用于将成型的薄壁钣金件从成型模组3上卸下。
56.在本实施例中，成型模组3的一部分固定于底座1的顶部，另一部分固定于压板2的底面。压板2在导向组件4的导向作用下，覆盖到底座1的上方，使成型模组3完成合模，并通过液压机配合将压板2压紧固定。
57.筒型钣金毛坯的两端分别从成型模腔内伸出，固定组件6分别将筒型钣金毛坯伸出的端部夹紧固定。利用液压机上的横向液压缸将封堵充液组件5分别推入筒型钣金毛坯的端部，将其封堵。充液加压时，利用液压缸抵住封堵充液组件5，避免封堵充液组件5与筒型钣金毛坯脱离。通过封堵充液组件5将高压成型液注入筒型钣金毛坯内，在成型模组3的约束下，筒型钣金毛坯膨胀成型。
58.筒型钣金毛坯膨胀成型后，将压板2抬起，同时通过卸料组件7完成脱模操作。再用切割设备将膨胀成型的中间产品的两端裁切，剩下的中间部分即为所需的薄壁钣金件。
59.通过本技术的充液成型工装对薄壁钣金件进行加工成型，操作简便，利用高压成型液注入筒型钣金毛坯胀型成型，避免了不规则零件内膜拆模的问题，且充液成型技术将材料的延展性及塑性体现的淋漓尽致，确保了零件的加工质量。利用卸料组件7在拆模的同时完成零件脱模，有效的提高了零件的加工质量。
60.在一优选实施例中，如图2～图4所示，成型模组3包括下模块31和上模块32，下模块31固定设置于底座1的顶面，下模块31的顶面设置有下模槽3；上模块32固定设置于压板2的底面，上模块32的底面对应下模槽33设置有上模槽34，上模槽34与下模槽33拼合形成成型模腔。
61.在本实施例中，成型模组3由下模块31和上模块32两部分组成，分别固定到底座1和压板2上。合模前将筒型钣金毛坯放置到下模槽33上，上模槽34与下模槽33拼合后，筒型钣金毛坯置于成型模腔内，筒型钣金毛坯的安置十分便捷。
62.在一优选实施例中，如图2、5、6所示，固定组件6包括固定设置于底座1的顶面对称的分布于下模块31两端的下压块61，下压块61的上方均设置有上压块62，上压块62与下压块61之间设置有与成型模腔相连通的夹持孔63，用于将筒型钣金毛坯伸出成型模腔的端部夹紧固定。
63.在本实施例中，固定组件6由下压块61和上压块62组成。加工薄壁钣金件时，合模后，下压块61和上压块62之间的夹持孔63分别将筒型钣金毛坯伸出成型模腔的两端夹紧固定，以配合封堵充液组件5对筒型钣金毛坯的封堵，确保了密封效果。
64.在一优选实施例中，如图2、3、5所示，封堵充液组件5包括充液推头51和封堵推头52；
65.充液推头51的端部设置有第一胀紧台阶53，第一胀紧台阶53的端部设置有沿远离第一胀紧台阶53的方向外径逐渐减小的第一导向头，第一胀紧台阶53胀紧的插入筒型钣金毛坯的一端内，充液推头41的一侧设置有连通至第一导向头的充液通道54，充液通道54通过高压管路连通至充液泵；
66.封堵推头52的端部设置有第二胀紧台阶，第二胀紧台阶的端部设置有沿远离第二胀紧台阶的方向外径逐渐减小的第二导向头，第二胀紧台阶胀紧的插入筒型钣金毛坯的另一端内。
67.在本实施例中，将充液推头51插入筒型钣金毛坯一端的夹持孔63内，第一导向头伸入筒型钣金毛坯。再将封堵推头52插入筒型钣金毛坯另一端的夹持孔63内，第二导向头也伸入筒型钣金毛坯内。然后通过液压机上横向的液压缸分别将第一胀紧台阶41和第二胀紧台阶推入筒型钣金毛坯内，将其两端胀紧密封。并通过液压缸分别抵住充液推头51和封堵推头52，避免充液过程中，充液推头51和封堵推头52与筒型钣金毛坯脱离。
68.然后通过充液泵将高压成型液经充液通道54注入筒型钣金毛坯内，高压成型液从内部挤压筒型钣金毛坯，使其胀型成型。确保了筒型钣金毛坯的成型质量。
69.在一优选实施例中，如图5～图7所示，卸料组件7包括氮气弹簧71，上压块62的底部位于夹持孔63的两侧对称的设置有长沉孔64，长沉孔64内设置有与压板2螺纹连接的导向螺栓72，上压块62可沿导向螺栓72上下移动，上压块62的顶部设置有孔槽65，压板2的顶面对应孔槽65设置有嵌槽22，嵌槽22内设置有与孔槽65相连通的通孔23，氮气弹簧71安装于通孔23和孔槽65内，嵌槽22内固定设置有盖板73，盖板73上固定设置有与氮气弹簧71相连的氮气缸。
70.在本实施例中，薄壁钣金件充液成型后，进行拆模的同时，氮气缸将氮气注入氮气弹簧71，氮气弹簧71挤压上压块62，使其沿导向螺栓72下移，两端的上压块62分别挤压零件的两端，使其与上模块32脱离，实现了自动脱模。
71.在一优选实施例中，如图2、3、7所示，底座2的顶面设置有下安装槽11，下模块31和下压块61均固定安装于下安装槽11内；
72.压板2的底面设置有上安装槽21，上模块32固定安装于上安装槽21内，上压块62通过导向螺栓72安装于上安装槽21内。
73.在本实施例中，通过下安装槽11实现下模块31和下压块61的定位安装，通过上安装槽21实现了上模块32和上压块62的定位安装，确保了压板2在导向组件4的导向下覆盖到底座1上时，下模块31与上模块32精准合模，下压块61与上压块62精准拼合，并形成夹持孔63。
74.在下模块31和下压块61与下安装槽11之间，以及上模块32和上压块62与上安装槽21之间，均可设置黄铜材质的垫块，以调节各部件的之间的间隙，确保对各部件安装定位的精度。
75.在上安装槽21内设置定位键，在上模块32的顶部开设定位槽，通过定位键与定位槽配合，可实现上模块32的精准定位安装。
76.在一优选实施例中，如图1、5、7所示，底座2顶面的两端对应充液推头51和封堵推头52设置有与下安装槽11相连通的下凹槽12；压板2底面的两端对应下凹槽12设置有上凹槽24。下凹槽12与上凹槽24之间形成的空间方便充液推头51和封堵推头52的安装封堵。
77.在一优选实施例中，如图1、5、7所示，导向组件4包括固定设置于底座1顶面四角的四根导向柱41，压板2的底面设置有与导向柱41一一对应的导向孔25。通过导向柱41与导向孔25的配合，实现了成型模组3的精准合模。
78.在一优选实施例中，如图1和图5所示，底座1顶面的两侧对称的设置有若干橡胶缓冲块13，用于支撑压板2，起到缓冲作用。
79.在一优选实施例中，如图1、5、7所示，底座1的两端分别固定设置有两组下吊棒14，方便对底座1进行吊运转移；压板2的两端分别固定设置有两组上吊棒26，方便将其吊起并覆盖到底座1上。
80.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。
81.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。
82.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。