[发明专利]异形曲面结构件的成形模具及成形方法

说明书

本发明涉及一种异形曲面结构件的成形模具及成形方法，属于精密钣金加工，解决了现有技术中无法一次成形出非等壁厚异形曲面产品、产品表面质量差、加工效率低的问题。成形模具包括上模和下模；下模的上表面设有开口，坯料与上模的下表面接触，并通过开口进入下模型腔内；上模的侧面设有台阶，台阶与不同厚度的坯料的非平齐面处对应。成形方法包括制作坯料；焊接坯料；焊接后的坯料置于成形模具上，焊缝与上模的台阶对应；下降上模和顶缸，完成非等壁厚异形曲面结构件的一次成形。本发明实现了对非等壁厚异形曲面结构件的一次成形。

技术领域

本发明涉及精密钣金加工技术领域，尤其涉及一异形曲面结构件的成形模具及成形方法。

背景技术

航天航空零部件日益向复杂化方向发展，非等壁厚产品作为一种典型的构件广泛应用在航空航天飞行器上。

冷冲压加工装置和加工工艺只能加工等壁厚产品，对于非等壁厚产品无法一次成形，只能采用分段成形后拼焊的工艺。

采用分段成形再拼焊的工艺存在下列不足：首先，分段成形再拼焊的工艺需要手工修配、校形、打磨，工作量大，导致产品加工效率极其低。其次，焊缝多、焊缝变形大、校形容易产生裂纹，导致产品一次合格率低。再次，拼焊工艺加工后的产品表面质量差。最后，由于焊缝的存在必然会降低零件的力学性能。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种异形曲面结构件的成形模具及成形方法，至少能够解决以下技术问题之一：(1)现有技术无法一次成形出非等壁厚异形曲面产品；(2)分段成形后拼焊的工艺，导致产品表面质量差，并且降低产品的力学性能；(3)分段成形后拼焊的工艺加工效率低。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种异形曲面结构件的成形模具，包括上模和下模；所述下模的上表面设有开口，坯料与所述上模的下表面接触，并通过所述开口进入下模型腔内；所述上模的侧面设有台阶，所述台阶与不同厚度的坯料的非平齐面处对应。

基于上述成形模具的进一步改进，所述成形模具还包括模座，所述模座设于所述下模和动力设备之间，所述模座固定在所述动力设备上。

基于上述成形模具的进一步改进，所述模座通过压板和螺栓固定在所述动力设备上。

基于上述成形模具的进一步改进，所述上模的上端设有凸缘。

基于上述成形模具的进一步改进，所述上模的侧面为T形。

基于上述成形模具的进一步改进，所述上模下表面的宽度从一侧向另一侧逐渐变化。

基于上述成形模具的进一步改进，所述成形模具包括前段、收缩段和尾段，所述收缩段位于所述前段所述和尾段之间；所述前段和所述收缩段的壁厚相同，所述尾段的壁厚不同于所述前段和所述收缩段的壁厚。

基于上述成形模具的进一步改进，所述尾段的壁厚大于所述前段和所述收缩段的壁厚。

基于上述成形模具的进一步改进，所述异形曲面结构件为非等壁厚。

基于上述成形模具的进一步改进，所述异形曲面结构件包括前段、收缩段和尾段；所述前段和所述收缩段的壁厚相同，所述尾段的壁厚不同于所述前段和所述收缩段的壁厚。

基于上述成形模具的进一步改进，所述尾段的壁厚大于所述前段和所述收缩段的壁厚。

基于上述成形模具的进一步改进，所述异形曲面结构件是指从前段至尾段，所述结构件的底面逐渐变宽。

基于上述成形模具的进一步改进，所述异形曲面结构件的底面从尾段至前段向上倾斜。

基于上述成形模具的进一步改进，所述前段具有弧度。