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1、(10)申请公布号 CN 103567295 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103567295 A (21)申请号 201310473125.1 (22)申请日 2013.10.11 B21D 37/10(2006.01) B21D 22/20(2006.01) (71)申请人 中航飞机股份有限公司西安飞机分 公司 地址 710089 陕西省西安市阎良区西飞大道 1 号 (72)发明人 倪兴屹 邱超斌 段嘉庆 (74)专利代理机构 中国航空专利中心 11008 代理人 陈宏林 (54) 发明名称 一种钣金零件的拉深成形方法及成形装置 (57) 摘要 本发明提供一种钣金零件。
2、的拉深成形方法及 成形装置， 含有成形凹模和成形凸模， 成形凹模的 成形槽内侧壁有一个可充气的橡皮囊结构， 橡皮 囊对板材零件提供一个来自于成形凹模内侧的柔 性压力， 缓解零件拉深成形断裂， 甚至起到转移零 件断裂区域的作用， 将传统拉深模成形时安全区 域作为传力区， 提高材料的拉深成形性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103567295 A CN 103567295 A 1/1 页 2 1. 一种钣金零件的拉深成形方法， 。
3、含有成形凹模和成形凸模， 用压边圈将待成形的板 材压紧在成形凹模的表面， 成形凸模在外力的作用下将待成形的板材压拉深进入成形凹模 的成形槽内成形， 其特征在于成形凸模在对板材进行压拉深过程中还受到一个来自于成形 凹模内侧的柔性压力。 2. 一种实现如权利要求 1 所述的钣金零件的拉深成形方法的装置， 含有成形凹模和成 形凸模， 其特征在于所述的成形凹模的成形槽内侧壁是一个可充气的橡皮囊结构。 3. 如权利要求 2 所述的钣金零件的拉深成形装置， 其特征在于所述的成形凹模是一个 由凹模顶盖、 凹模侧壁、 凹模底组合连接的组合结构， 在凹模侧壁的内侧嵌有橡皮馕保护套 和可充气的橡皮囊。 权 利 要。
4、 求 书 CN 103567295 A 2 1/2 页 3 一种钣金零件的拉深成形方法及成形装置 技术领域 0001 本发明涉及一种薄壁板材的成形技术， 具体是一种钣金零件的拉深成形方法及成 形装置， 尤其适用于深度较大零件拉深成形。 背景技术 0002 目前， 一般拉深模是通过凹模与压边圈夹紧毛料后向下运动在凸模上成形零件 ； 完全靠材料自身抗拉力提供动力促使与压边圈接触部分材料向凹模内流动。 该种模具结构 最大缺点是 ： 在成形零件过程中， 与压边圈接触部分材料增厚程度不一致， 在转角处增厚最 明显导致压边集中此处 ； 因此材料向凹模内流动阻力过大， 盒形底部产生明显变薄最终开 裂而报废。。
5、如果再增加压边力零件更容易开裂， 减小压边力又无法满足防止起皱的作用。 发明内容 0003 为了解决目前一般拉深模在成形方面的缺陷， 本发明的目的在于提供一种钣金零 件的拉深成形方法及成形装置。 0004 一种钣金零件的拉深成形方法， 含有成形凹模和成形凸模， 用压边圈将待成形的 板材压紧在成形凹模的表面， 成形凸模在外力的作用下将待成形的板材压拉深进入成形凹 模的成形槽内成形， 其特征在于成形凸模在对板材进行压拉深过程中还受到一个来自于成 形凹模内侧的柔性压力。 0005 实现上述的钣金零件的拉深成形方法的装置， 含有成形凹模和成形凸模， 其特征 在于所述的成形凹模的成形槽内侧壁是一个可充气。
6、的橡皮囊结构。 为了成形凹模制造的工 艺性能， 上述的成形凹模是一个由凹模顶盖、 凹模侧壁、 凹模底组合连接的组合结构， 在凹 模侧壁的内侧嵌有橡皮馕保护套和可充气的橡皮囊。 0006 本发明有益效果是 ： 0007 1. 增加零件与凸模的有益摩擦力， 缓解零件拉深成形断裂， 甚至起到转移零件断 裂区域的作用， 将传统拉深模成形时安全区域作为传力区， 提高材料的拉深成形性能。 0008 2. 充气囊橡皮填充凹模， 模具加工制造几乎不考虑凸凹模的间隙， 对凹模精度要 求低。 0009 3. 模具在冲床上安装与普通拉深模具完全相同， 不需特殊结构冲床。 0010 4. 本发明使用过程中， 气体压力。
7、可以根据实际需要进行调节， 实用方便。 0011 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明 附图说明 0012 图 1 是零件拉深成形受力分析原理图 0013 图 2 是本发明装配剖面图 0014 图 3 是图 2 左侧部分部件局部放大图 0015 图 4 是本发明气压控制原理图 说 明 书 CN 103567295 A 3 2/2 页 4 0016 图中编号说明 ： 1. 零件、 2. 充气橡皮囊、 3. 保护套、 4. 凹模顶盖、 5. 凹模底、 6. 凹 模侧壁、 7.压边圈、 8.下模座、 9凸模、 10进气管、 11排气管、 12连接螺栓、 橡胶软管、 14带刻 度透明玻璃管、 15 。
8、排气阀、 16 引流漏斗、 7 储液瓶。 具体实施方式 0017 参见附图 ： 图 1 是零件拉深成形受力分析原理， 图中 ： F1 是材料自身提供的抗拉 力， F2 是充气囊对零件表面的作用力， F3 是 F2 作用力产生的摩擦力， F4 是凹模对零件的压 边力， F5 是压边力产生的摩擦力。 0018 图1中， 现有技术拉深成形时， 零件主要受F1、 F4、 F5的作用而成形， 由于凸凹模间 隙为 1.1 倍料厚， F2、 F3 忽略不计。F4 较小时 F5 也较小， 材料向凹模内流动过快零件起皱 严重， 表面质量差。F4 较大时 F5 也较大， 零件完全靠 F1 提供动力抵抗 F5 促使。
9、材料向凹模 流动 ； 危险区材料产生朔性变形逐步变薄， 当 F1 不足够抵抗 F5 时零件断裂。 0019 实施本发明对零件成形时， 由于充气囊气体压力 F2 作用与零件表面产生摩擦 F3 ； 因为零件受F5向外拉， 所以F3与F1同向是促使材料向内流动的力。 当达到理想状态F1+F3 大于 F5 时， 零件危险区最有可能转移到法兰转角处， 由于此处始终处于最后成形位置， 材 料厚度最大最不容易拉裂， 将材料的成形性能发挥到极点。 0020 参见图 2， 为了便于生产模具， 凹模通常是由多个组件组成， 实施例中的凹模是由 凹模顶盖 4、 凹模侧壁 6 及凹模底 5 组成。本申请通过充气橡皮囊 。
10、2 实施对凸模和零件的柔 性压力， 为了防止充气橡皮囊2受到破坏， 将充气橡皮囊2置于一个与凹模内侧匹配的橡皮 保护套 3 中， 保护套 3 的边缘被凹模的组件压紧， 形成对充气橡皮囊 2 的保护。成形时通过 进气管 10 向充气橡皮囊 2 注入压缩气体， 在气压的作用下， 充气橡皮囊 2 施加柔性压力作 用于零件 1 表面， 增加零件侧壁与与凸模 9 的有益摩擦力。拉深成形完毕， 气体从橡皮囊排 气道 11 排出， 上升冲床滑块凸模 9 与凹模组件分离 ； 然后向上升起压边圈 7， 将零件 1 与凸 模 9 分离， 零件 1 取出。 0021 图 3 中保护套 3 厚度大于凹模侧壁 6 台阶。
11、高度， 当用若干个连接螺栓 12 紧固是凹 模顶盖 4、 凹模侧壁 6、 凹模底 5 时保护套 3 被压紧固定， 其目的是防止充气橡皮囊 2 加压膨 胀保护套 3 脱离充气橡皮囊 2 而无法对其进行保护。 0022 图 4 给出了橡皮充气囊气压控制原理图， 橡胶软管 13 与充气橡皮囊的排气管 11 连通， 使用时打开排气阀 15， 从引流漏斗 16 中缓慢加入液体 （如水银） ， 直到液体达到零度 线位置关闭排气阀 15。根据实际需要， 通过进气管 11 向充气橡皮囊 2 内注入压缩气体， 随 着气压上升， 储液瓶17中液体被排到带刻度透明玻璃管14内， 通过液体上升高度即可换算 出充气橡皮囊2的实际气压。 如果发现气压过大时， 轻轻打开排气阀15， 充气橡皮囊2气压 下降， 带刻度透明玻璃管 14 中液体下降， 达到实际需要的值时关闭排气阀 15， 即可开启机 床试压零件。 说 明 书 CN 103567295 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103567295 A 5 2/2 页 6 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103567295 A 6 。