第六章 橡皮成形

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1、主讲教师:汉锦丽、贺磊飞机钣金工岗位基础理论与实践 目录n第一章 金属变形基本理论n第二章 模线样板n第三章 钣金分离工艺n第四章 弯曲n第五章 拉深成形n第六章 橡皮成形n第七章 拉形成形n第八章 旋压成形n第九章 落压成形n第十章 其他钣金成形工艺方法第六章 橡皮成形n第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析n第二节 橡皮成形设备与模具n第三节 橡皮成形工艺【教学目标】 了解橡皮成形的应用;掌握橡皮成形的原理;理解橡皮成形的过程;知道橡皮成形特点;掌握橡皮成形模具。橡皮成形零件的种类;掌握橡皮成形极限;掌握提高橡皮成形极限的措施;理解“一步法”成形;知道橡皮成形注意事项。【教学重点】 橡皮
2、成形的原理;橡皮成形极限。【教学难点】 橡皮成形的过程;提高成形极限的措施。第六章 橡皮成形第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析一、应用分析在制造航空飞行器的框肋结构钣金件时,会碰到以下两种特殊问题:一是框肋零件结构复杂,通常是平面带弯边,变斜角,外缘为变曲率的复杂形状零件,并且零件上一般分布有减轻孔和加强埂,此外还有为保证零件装配时飞机外形的平滑而在弯边上压制的下陷等;二是框肋类零件钣金件的品种多,数量少,许多框肋钣金件在一架飞机上只用几件。对于上述特殊问题在航空工厂通常用橡皮成形法解决。第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析一、应用分析图图1-1 典型橡皮成形零件典型橡皮成形零件第一
3、节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析二、橡皮成形原理利用橡皮或充满液体的橡皮囊做通用上模,在压力(液体压力)作用下将毛料包贴在刚性下模上成形,叫橡皮成形,又称液压成形。1压形模;2工作台;3机床框架;4橡皮囊;5橡皮外胎;6毛料(a)第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析二、橡皮成形原理1容框;2橡皮;3毛料;4垫板;5压形模;6销钉(b)图图1-2 橡皮成形原理及成形过程橡皮成形原理及成形过程如图(b)所示,毛料3用销钉6固定在压形模5上,压形模置于垫板4上,在容框1内装有橡皮2。当容框下行时,橡皮同毛料、压形模刚一接触,橡皮就紧紧压住毛料,毛料因有销钉定位而不会移动。随着容框继续下行,橡
4、皮将毛料的悬空部分沿压形模压弯,形成弯边。但这时弯边还没有完全贴合压形模,随着橡皮压力不断提高,毛料弯边也就逐渐被压贴合,橡皮压力越大,弯边贴胎情况越好。当橡皮承受高压时,它的行为特征如同液体。因此,当压力增高时,橡皮保持为模具的形状。具体地讲,橡皮成形过程一般包括成形与校形两道工序。成形是使板料压靠到压形模的侧壁上,所需的压力并不高,校形是将成形中产生的皱折和回弹消除,所需的压力很高。第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析三、橡皮成形过程第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析四、橡皮成形方法1.橡皮囊式成形法(固定容框式)在橡皮囊成形法中,通常使用一种有弹性的橡皮膜,橡皮膜被封闭管道系统
5、中的油膨胀。膨胀的橡皮膜迫使板料成形为模具的形状(见图(a)。2.橡皮垫成形法(移动容框式)在橡皮垫成形中,采用充满厚橡皮板的容框,其目的是为了获得比较均匀和比较高的单位压力。一系列形状完全不同的钣金件能在压力机的一次行程中全部成形,生产效率高,表面质量好(见图(b)。五、橡皮成形特点第一节 橡皮成形的基本原理及成形过程分析1.生产效率高2.表面质量好 3.橡皮代替了凹模作用4.试错法在该工艺中占有较大的比重,随着金属板料成形的有限元模拟和分析技术的逐渐成熟,已能利用模拟软件解决模具回弹补偿问题。5.材料的利用率较低。1.移动容框式 1橡皮;2成形模;3垫板;4毛料;5容框 普通液压机装有橡皮
6、容框第二节 橡皮成形设备与模具一、橡皮成形设备2.固定容框式 (a)液压机横剖面典型结构图 (b)液压机纵剖面典型结构图一、橡皮成形设备第二节 橡皮成形设备与模具图图1-3 固定容框式液压机固定容框式液压机二、橡皮成形模第二节 橡皮成形设备与模具1.橡皮成形模的材料压形模的材料根据零件形状、尺寸以及产量选用,可以是钢、铝、夹布胶木、精制层板、塑料板和锌基铝铜合金等。精制层板比硬木(例如桦木)的强度大,抗压性较好,一般用于小批量生产。用铸铝或轧制铝板作模具时,模具的加工性良好,但强度低、易变形,不适用于制作形状细长及尺寸大的环形模具。钢板强度大、耐磨损、不易变形,但重量大、加工困难,适于制造几何
7、形状复杂、细长而尺寸很大的零件用模。塑料板重量轻、制造简单,但其强度和表面硬度较低,一般用于小批量生产。在飞机的研制阶段,一般多选用硬木作为模具材料。锌基铝铜合金的熔化温度不高,铸造性能和复制性能较好,并且有较高的硬度、强度及韧性。在美国、苏联以及日本等国家多用来制造压形模。2.橡皮成形模毛料的定位(1)定位销(2)盖板(3)侧定位板3.橡皮成形模结构(1)橡皮成形模的典型结构如图所示。模具高度应比零件弯边高1015 ,工作表面粗糙度应达到Ra1.6 ,与橡皮接触的非工作面应倒角或制圆角,模具上的减轻孔、加强窝可采用镶嵌结构。第二节 橡皮成形设备与模具二、橡皮成形模图图1-4 橡皮成形模橡皮成