[发明专利]一种用于干涉抽钉双锥度衬套的下锥成形工具及方法

说明书

发明公开了一种用于干涉抽钉双锥度衬套的下锥成形工具及方法，所述成形工具包括上料机构、下锥成形机构、卸料机构；所述自动上料机构包括工件（91）、导料槽（92）、振动料盘（93）；所述下锥成形机构包括双锥度衬套内腔型面压头（1）、双锥度衬套毛坯（2）、双锥度衬套外型面夹层套（4）、导套（5）、下锥阴模（6）；所述卸料机构为卸料杆（7）。本发明通过设计一整套组合式成形工装，精确控制成形模具型腔尺寸，实现模具与工件尺寸匹配，通过模具内外型面限制工件失稳，采用分段组合模具，限位缩口成形的方式成形出下锥，满足100°沉头或平头薄壁干涉衬套下锥的成形，并可用于精确控制干涉量的飞机复合材料干涉连接结构。

技术领域

本发明属于抽钉类紧固件薄壁衬套成形技术领域，涉及一种薄壁衬套下锥成形工具及方法。

背景技术

干涉抽钉紧固系统主要用于复合材料结构的安装，由于干涉衬套的引入，可实现复合材料干涉安装，提高抗疲劳能力。对于飞机结构不敞开部位可实现单面安装，还可在7°的斜面结构上实现安装，且可靠性好，广泛应用于飞机机体、机翼等结构的连接。双锥度衬套是干涉抽钉紧固系统的关键组件，干涉衬套结构上锥为沉头，尾部下锥为40°锥角。在干涉抽钉安装过程中，该种衬套结构的下锥可引导钉套发生塑性变形，成形出大底脚，是有利于干涉抽钉安装成形的一种结构，从而提高拉铆质量一致性。

目前国外对该种衬套的相关资料进行封锁，国内对于加工干涉抽钉双锥度衬套无相关报道。目前，干涉抽钉双锥度衬套用于复合材料结构的干涉安装，加工衬套下锥采用旋压的方法，将尾部旋合出锥角，该种技术的不足在于装夹较为繁琐，不能实现自动上下料，加工效率极低。由于双锥度衬套结构的特殊性，且为实现精准干涉安装，衬套壁厚仅为0.25mm，成形下锥时，控制不当，极易发生失稳，衬套直壁部发生椭圆变形，上锥角度面产生畸变，从而造成尺寸超差。

针对现有技术不足，本发明提出一种双锥度衬套的成形工具及方法。

发明内容

本发明的目的：为满足实际使用需求、加工出合格双锥度干涉衬套，设计一种用于干涉抽钉双锥度衬套的下锥成形工具及方法，实现100°沉头或平头薄壁干涉衬套下锥的成形，解决薄壁衬套成形失稳、质量差、尺寸不合格的问题，提高拉铆成形质量一致性。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于干涉抽钉双锥度衬套的下锥成形工具(如图1所示)，包括自动上料机构、下锥成形机构、卸料机构；所述自动上料机构(如图3、图4所示)包括工件91、导料槽92、振动料盘93；所述下锥成形机构(如图2所示)包括双锥度衬套内腔型面压头1、双锥度衬套毛坯2(如图6所示)、双锥度衬套外型面夹层套4、导套5、下锥阴模6；所述卸料机构(如图11)为卸料杆7；所述双锥度衬套外型面夹层套4和下锥阴模6同轴装于导套5内，所述双锥度衬套毛坯2安装在所述双锥度衬套外型面夹层套4的内腔型面上，所述双锥度衬套内腔型面压头1从上往下压入所述双锥度衬套毛坯2并与之同轴配合安装，所述卸料杆7从下往上对准所述下锥阴模6的内腔型面。

所述双锥度衬套内腔型面压头1(如图5所述)包括夹持柄11、上锥限位面12、上锥面13、头部与杆部转接圆角14、杆部15、下锥面16、杆部与下锥面转接圆角17、引导杆18，成形后的双锥度衬套3如图7所示；所述上锥限位面12的外圆尺寸大于双锥度衬套毛坯上锥大口外圆；所述上锥面13的角度与双锥度衬套毛坯内角度面21相同；所述头部与杆部转接圆角14的尺寸与双锥度衬套毛坯内圆角22相同；所述杆部15与双锥度衬套内腔型面23为滑配合关系，并限制双锥度衬套内腔型面23向内发生变形；成形下锥时双锥度衬套毛坯内圆下端面24与杆部与下锥面转接圆角17接触，起到圆滑过渡的作用，成形出双锥度衬套下锥内圆角31和下锥外圆角33；所述下锥面16成形出双锥度衬套下锥角贴合面32；所述引导杆18与下锥阴模6的内腔型面65接触，在调整模具位置时，为使双锥度衬套内腔型面压头1与下锥阴模6保持同轴，起到定位导向的作用；