[发明专利]一种复合结构的拉形模及其制造方法

摘要

本发明涉及飞机金属蒙皮制造领域，具体是一种复合结构的拉形模及其制造方法，包括上模组件和下模组件，所述上模组件和下模组件通过导向定位装置组件相连，所述上模组件位于下模组件的上方，所述下模组件的上表面设置有蒙皮零件定位孔制孔装置组件，所述下模组件的侧面设置有至少两个耳环形钩子。本发明具有复合结构特点的下模和上模，其基体采用铸铝材料并设有减轻槽、加强筋，因此能显著减轻拉形模总重量；铸铝基体型面上网格状分布的燕尾槽，因此能牢固固持可切削树脂、有效预防可切削树脂层开裂、脱落，延长拉形模使用寿命。

主权项

1.一种复合结构的拉形模的制造方法，其特征在于：包括设计：第一步：设计下模可切削树脂型面层；具体步骤为：从飞机理论外形曲面或工艺数模曲面上提取蒙皮零件外形线（1.4）沿周外10mm到30mm以内区域的型面作为基本型面，根据零件毛坯尺寸单面加大100mm到200mm确定四周最大外形，最大外形与基本型面之间设计过渡曲面；然后调整型面、确定最佳拉形方向，保证各凸起高处等高；再设计两侧的拉形角、拉形圆角，拉形角70°‑80°，拉形圆角大于R20mm并保持光滑、流线；再提取蒙皮零件外形线（1.4），设计零件余量线、定位耳片、第一浇注衬套（3.2）、第四浇注衬套（3.6）；最后以等厚曲面、距离为25mm到30mm的方式得到实体，完成该零件的全部设计；第二步：设计下模铸铝基体（1.1）；具体步骤为：按设计好的下模可切削树脂型面层确定四周外形及曲面型面，然后根据拉形力及设备需要确定拉形模最低高度、最高高度范围，设计毛坯形状；再在毛坯曲面上设计与下模可切削树脂型面层牢固连接的纵、横燕尾槽；再设计减轻槽、加强筋；最后设计非拉形两端的铸入式下连接钢板（4.4）、耳环形钩子（5），完成该零件的全部设计；第三步：设计上模可切削树脂型面层；具体步骤为：按设计好的下模可切削树脂型面层，以等厚曲面、距离为零件标准厚度的方式得到上模可切削树脂型面层的下型面，再以等厚曲面、距离为25mm到30mm的方式得到上模可切削树脂层（2.2）的上型面，拉形方向上模可切削树脂型面层的两侧面以不超过下模可切削树脂型面层型面拐点线（1.3）、非拉形两侧与下模可切削树脂型面层齐平的原则进行设计，最后四周锐边倒圆，倒圆半径不小于R5mm，完成该零件的全部设计；第四步：设计上模铸铝基体（2.1）；具体步骤为：按设计好的上模可切削树脂型面层确定四周外形及曲面型面，然后确定拉形模最低高度、最高高度范围，设计毛坯形状；再在毛坯曲面上设计与下模可切削树脂层（1.2）牢固连接的纵、横燕尾槽；再设计减轻槽、加强筋；最后设计非拉形两端的铸入式上连接钢板（4.2）、耳环形钩子（5），完成该零件的全部设计；制作：第一步：按下模铸铝基体（1.1）、上模铸铝基体（2.1）的理论数模放大下模可切削树脂层（1.2）作为制造铸造翻砂模的数模；第二步：采用聚乙烯泡沫塑料制造翻砂模，数控加工翻砂模的外形、减轻槽、型面后，可直接用电加热丝手工切割出型面上的燕尾槽，也可用电加热丝手工切割10mm厚的梯形泡沫板，然后粘接在主体上；第三步：按翻砂模造砂型，同时按数模位置、方向在砂型内安装铸入式上连接钢板（4.2）、铸入式下连接钢板（4.4）和耳环形钩子（5）；第四步：熔化、浇铸铝水，避免直接冲击铸入物体，防止铸入物体移位、坠落；待铸件冷却至室温后开箱，检查铸件质量，包括铸入物体是否有脱落、松动，清砂、去除浇铸冒口、毛刺；第五步：加工下模铸铝基体（1.1）、上模铸铝基体（2.1）基准底面，再加工铸入式上连接钢板（4.2）、铸入式下连接钢板（4.4）安装面，安装面与基准底面垂直度0.1mm；第六步：加工下模型面浇注过渡模基体（6.1），然后在其型面上敷1mm厚的玻璃钢层（6.2）；第七步：下模铸铝基体（1.1）与玻璃钢层（6.2）之间保持下模可切削树脂层（1.2）的厚度再加5mm加工余量的间隙，浇注可切削树脂液体；第八步：可切削树脂液体固化后，数控加工下模可切削树脂层（1.2）型面、刻线、定位孔、基准孔；第九步：数控测量型面、刻线、定位孔；第十步：下模可切削树脂层（1.2）型面上用胶水粘接铅皮（7），铅皮（7）厚度与蒙皮零件一致，且误差不大于0.05mm；第十一步：先安装上模的上模导滑钢板（4.1）、铸入式上连接钢板（4.2）和上模钢垫板（4.3）；然后上、下模对合，下模可切削树脂层（1.2）与上模铸铝基体（2.1）型面之间保持上模可切削树脂层（2.2）厚度的间隙，调平下模铸铝基体（1.1）与上模铸铝基体（2.1）的基准平面，平行误差不大于0.1mm；再浇注可切削塑料液体，固化后得到上模可切削树脂层（2.2）；最后安装铸入式下连接钢板（4.4）、下模钢垫板（4.5）和下模钢导滑板（4.6），保证上模导滑钢板（4.1）、下模钢导滑板（4.6）之间单面间隙0.2mm到0.3mm，并涂油润滑、防锈；第十二步：脱模，清除型面上铅皮（7）、残余胶水，砂光型面、拉形圆角，保证粗糙度不低于Ry0.4；第十三步：浇注可切削树脂钻模板（3.1），并在基体内嵌入第二浇注衬套（3.3）、第三浇注衬套（3.5），保证第二浇注衬套（3.3）、第一浇注衬套（3.2）同轴度0.02mm，保证第三浇注衬套（3.5）、第四浇注衬套（3.6）同轴度0.05mm；第十四步：用深颜色如红色、黑色油性记号笔填描刻线、标记，然后在其表面涂抹一层0.05‑0.1mm厚度的透明清漆作为保护层；第十五步：称重、标记，完成拉形模制造，交付试模。