[发明专利]一种用于U型截面环形结构薄壁零件的成形工装

说明书

本发明属于航空钣金零件弯边冷加工工艺领域，涉及一种用于U型截面环形结构薄壁零件的成形工装。本发明能够有效缓解双弯边卡箍成形件取件困难与零件弯边成形过程中形位精度偏差较大的矛盾问题。卡箍在弯边加工过程中，工装有足够的紧固能力应对曲率旋压工作头所带来的剪切力，胎体的结构设计也提高了双侧弯边结构加工的便捷性。

技术领域

本发明属于航空钣金零件弯边冷加工工艺领域，涉及一种用于U型截面环形结构薄壁零件的成形工装。

背景技术

钣金工艺生产中，弯曲结构的冷加工工艺一直是钣金件生产中的难点之一。在金属工业制造领域中，金属加工工艺种类繁多，钣金工艺则作为应用范围较广的一种，对钣金技术和钣金操作人员，以及钣金加工设备设施均有比较高的工艺要求。一般地，使金属材料完成一定的角度、形状和曲率的加工方法称为弯曲。基于弯曲工艺而生产的各类零件在冷加工生产中占有相当一部分比例，其常用的坯料一般为薄壁板料，而卡箍的制作在机械加工制造中一般占比较高。在生产中对所加工的卡箍类零件具有一定的精度要求，且生产批量较大，除了需要保证卡箍的质量以外，还要考虑提高生产效率，因此需要专门设计出配套的专业加工设备的专用工装夹具，以保证卡箍类零件的形状位置精度。

一般卡箍类零件所专用的工装夹具采用开放式设计，具有凹模结构和凸模结构，且具有相应的圆角半径与凹模深度，这两项参数决定了卡箍的外形尺寸。但卡箍的弯边结构在加工过程中，由于其轴向始终受到较大的轴向应力，同时受到因旋转结构成形而产生的切向应力，因此往往会出现工装夹持精度不稳定、弯边对称性欠缺等问题。此外，对于具有双侧弯边结构的卡箍零件，若模芯设计公差过小，还会出现双侧弯边加工完毕后，卡箍取件困难的问题，反之模芯设计公差过大，则会进一步加重形位精度低的问题。故而基于此类加工困难，需要设计一种能够既保证卡箍装夹形位精度，又能够保证零件在成形后可以顺利取下的工装夹具，以提高该类零件的成形精度与效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于卡箍类零件双侧弯边冷加工成形工装，能够有效改善装夹和取件效率，且通过专用的弹簧卡头保证了零件在车床主轴上的加工定位精度，配合特定结构的胎体以便于零件双侧弯边均加工完毕后的取件操作，既降低了卡箍生产的废品率，同时也节省了操作工时。

基于上述考虑，本发明提供了如下设计方案：

一种用于卡箍零件双侧弯边冷加工的成形工装，工装组成部分包括：定位轴结构1、凸台结构部件2、弹簧卡头结构3、胎体结构4、压头部件5、垫片6、固定螺钉7、紧定螺钉8。

定位轴结构1作为工装的主体连接结构和定位结构，夹角14所在的竖直平面为分界面，界面右侧为定位轴长轴11，界面左侧为定位短轴12。定位轴长轴11末端的端面设有定位孔10，将定位轴长轴11固定在车床主轴上；定位轴短轴12的端头一侧作为工装的装夹设计主体结构部分，支撑多个主要紧固定位部件。

凸台结构部件2固定于定位轴短轴12的根部位置，与定位轴长轴11的大端面相贴合。凸台结构部件2作为配套紧固部件的支撑结构，在凸台结构部件2的侧表面设有紧固螺纹，供配套装夹部件的装配使用。

弹簧卡头3基部与凸台结构部件2的台阶表面贴合，弹簧卡头3设有16处压爪13，用以压紧和固定卡箍零件9；压爪13之间设有紧定螺孔，用以紧定螺钉8的固定。

胎体部件4装于定位轴短轴12端部，与紧定螺钉8相接并由弹簧卡头3、垫片6配合紧固；胎体部件4由中间的凹槽结构分为成形胎体与胎体基座两部分。

压头部件5的螺纹端与凸台结构部件2连接固定，压头部件5倒角端与弹簧卡头3贴合并压紧固定。

压头部件5设有8个紧定螺钉孔，配合紧定螺钉8，与弹簧卡头3和胎体部件4在定位轴短轴12端部的径向位置精度保持一致。