航空用曲形折边件成型模具及成型方法与流程

1.本发明涉及钛合金塑型领域，具体而言，涉及一种航空用曲形折边件成型模具及成型方法。


背景技术：

2.在目前的新型飞机上，以钛合金制作零件已经越来越常见，钛合金拥有轻质量、高强度、耐高温、耐腐蚀等特点，可以适应航空航天的各种使用环境，同时还可降低飞机的重量；但又因钛合金材料的这些特点，在具体制造过程中，对钛合金材料的塑型就相对困难，在一些零部件上需将钛合金材料塑型成曲形折边件，使用现有的设备及塑型工艺，很难完成该加工塑型的任务。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种航空用曲形折边件成型模具及成型方法，以至少解决现有技术中的钛合金加工模具难以加工出符合要求的钛合金曲形折边件的问题。
4.为了实现上述目的，本发明的第一个方面提供了一种航空用曲形折边件成型模具，包括下模板、压料板、上模板以及挤压螺栓；下模板的上表面沿其长度方向开设有贯通的塑型槽；下模板的上表面沿其宽度方向与塑型槽相邻的两个区域形成两个压料平面；塑型槽的两个侧壁形成两个塑形面；两个压料平面上开设有多个第一螺栓孔；压料板为两个；两个压料板的外形与两个压料平面的外形相匹配；压料板的下表面形成挤压面，压料板的上表面形成第一定位面；两个压料板上开设有与多个第一螺栓孔一一对应的第二螺栓孔；上模板的下表面设置有塑型凸起，塑型凸起沿上模板长度方向延伸并与塑型槽的外形相匹配；上模板的下表面沿其宽度方向与塑型凸起相邻的两个区域形成两个第二定位面；两个第二定位面的外形分别与两个第一定位面相匹配；上模板的两个第二定位面开设有与多个第一螺栓孔一一对应的第三螺栓孔；挤压螺栓为多个，多个挤压螺栓一一对应地穿过多个第一螺栓孔、多个第二螺栓孔以及多个第三螺栓孔以将下模板、两个压料板以及上模板连接；其中，两个微曲片状坯料下边缘的一侧面分别与两个塑形面抵接，两个微曲片状坯料上边缘对应朝向两个压料平面弯折至预设角度；两个压料板的挤压面分别将两个微曲片状坯料的上边缘压在两个压料平面上；多个挤压螺栓同步锁紧以使上模板朝向下模板运动以通过塑型凸起、两个压料板以及塑型槽将微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件。
5.进一步地，塑型槽内侧的宽度小于塑型槽两端的宽度。
6.进一步地，塑形面沿下模板的长度方向呈多重弯折结构；两个塑形面沿下模板的宽度方向相互对称以使塑型槽形成鱼形槽。
7.进一步地，塑形面包括曲形立边面和曲形包边；曲形立边面的底边与塑型槽的槽底面垂直邻接，曲形立边面的定边与压料平面的侧边缘垂直邻接；微曲片状坯料的下边缘与曲形立边面抵接；曲形立边面的顶边通过曲形包边与压料平面的边缘过渡连接；微曲片状坯料上边缘与下边缘的弯折部位与曲形包边抵接。
8.进一步地，曲形包边的边缘角为圆角结构以形成圆弧形过渡面。
9.进一步地，塑型槽的深度和压料板的厚度之和与塑型凸起的高度相匹配。
10.进一步地，多个第一螺栓孔、多个第二螺栓孔以及多个第三螺栓孔均分为两组；两组第一螺栓孔沿下模板的宽度方向相互对称；两组第二螺栓孔沿两个压料板的宽度方向相互对称；两组第三螺栓孔沿上模板的宽度方向相互对称。
11.本发明的第二个方面提供了一种成型方法，成型方法应用于航空用曲形折边件成型模具，成型方法包括：将两个微曲片状坯料放入下模板的塑型槽中，两个微曲片状坯料的侧面分别与塑型槽中的两个塑形面抵接；再将两个微曲片状坯料加热后将其上边缘弯折；将两个压料板放在下模板的两个压料平面上，并将两个微曲片状坯料弯折的上边缘压在压料平面上；将上模板的塑型凸起朝向塑型槽挤压，当塑型凸起的与塑型槽抵接时，将多个挤压螺栓对应穿过上模板的多个第三螺栓孔、两个压料板的多个第二螺栓孔和下模板的多个第一螺栓孔，将上模板、两个压料板和下模板锁紧，进一步将微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件。
12.应用本发明技术方案的航空用曲形折边件成型模具，包括下模板、压料板、上模板以及挤压螺栓；下模板的上表面沿其长度方向开设有贯通的塑型槽；下模板的上表面沿其宽度方向与塑型槽相邻的两个区域形成两个压料平面；塑型槽的两个侧壁形成两个塑形面；两个压料平面上开设有多个第一螺栓孔；压料板为两个；两个压料板的外形与两个压料平面的外形相匹配；压料板的下表面形成挤压面，压料板的上表面形成第一定位面；两个压料板上开设有与多个第一螺栓孔一一对应的第二螺栓孔；上模板的下表面设置有塑型凸起，塑型凸起沿上模板长度方向延伸并与塑型槽的外形相匹配；下模板的下表面沿其宽度方向与塑型凸起相邻的两个区域形成两个第二定位面；两个第二定位面的外形分别与两个第一定位面相匹配；上模板的两个第二定位面开设有与多个第一螺栓孔一一对应的第三螺栓孔；挤压螺栓为多个，多个挤压螺栓一一对应地穿过多个第一螺栓孔、多个第二螺栓孔以及多个第三螺栓孔以将下模板、两个压料板以及上模板连接；其中，两个微曲片状坯料下边缘的一侧面分别与两个塑形面抵接，两个微曲片状坯料上边缘对应朝向两个压料平面弯折至预设角度；两个压料板的挤压面分别将两个微曲片状坯料的上边缘压在两个压料平面上；多个挤压螺栓同步锁紧以使上模板朝向下模板运动以通过塑型凸起、两个压料板以及塑型槽将微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件，解决了现有技术中的钛合金加工模具难以加工出符合要求的钛合金曲形折边件的问题。
附图说明
13.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
14.图1是根据本发明实施例可选的一种航空用曲形折边件成型模具的主要结构示意图；
15.图2是根据本发明实施例可选的一种航空用曲形折边件成型模具的细节部分示意图；
16.其中，上述附图包括以下附图标记：
17.10、下模板；11、塑型槽；12、压料平面；13、塑形面；131、曲形立边面；132、曲形包
边；14、第一螺栓孔；20、压料板；21、挤压面；22、第一定位面；23、第二螺栓孔；30、上模板；31、塑型凸起；32、第二定位面；33、第三螺栓孔；40、挤压螺栓。
具体实施方式
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
19.根据本发明实施例的航空用曲形折边件成型模具，如图1所示，包括下模板10、压料板20、上模板30以及挤压螺栓40；下模板10的上表面沿其长度方向开设有贯通的塑型槽11；下模板10的上表面沿其宽度方向与塑型槽11相邻的两个区域形成两个压料平面12；塑型槽11的两个侧壁形成两个塑形面13；两个压料平面12上开设有多个第一螺栓孔14；压料板20为两个；两个压料板20的外形与两个压料平面12的外形相匹配；压料板20的下表面形成挤压面21，压料板20的上表面形成第一定位面22；两个压料板20上开设有与多个第一螺栓孔14一一对应的第二螺栓孔23；上模板30的下表面设置有塑型凸起31，塑型凸起31沿上模板30长度方向延伸并与塑型槽11的外形相匹配；上模板30的下表面沿其宽度方向与塑型凸起31相邻的两个区域形成两个第二定位面32；两个第二定位面32的外形分别与两个第一定位面22相匹配；上模板30的两个第二定位面32开设有与多个第一螺栓孔14一一对应的第三螺栓孔33；挤压螺栓40为多个，多个挤压螺栓40一一对应地穿过多个第一螺栓孔14、多个第二螺栓孔23以及多个第三螺栓孔33以将下模板10、两个压料板20以及上模板30连接；其中，两个微曲片状坯料下边缘的一侧面分别与两个塑形面13抵接，两个微曲片状坯料上边缘对应朝向两个压料平面12弯折至预设角度；两个压料板20的挤压面21分别将两个微曲片状坯料的上边缘压在两个压料平面12上；多个挤压螺栓40同步锁紧以使上模板30朝向下模板10运动以通过塑型凸起31、两个压料板20以及塑型槽11将微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件，具体在挤压时，两个第二定位面32分别与两个第一定位面22相抵接，塑性凸起31的下表面部分与塑型槽11的槽底部相抵接，将微曲片状坯料的下边缘挤压至与塑性面13侧面形状一致的曲形面，将弯折后的微曲片状坯料的上边缘挤压弯折为预设的折边，解决了现有技术中的钛合金加工模具难以加工出符合要求的钛合金曲形折边件的问题。
20.具体实施时，如图2所示，塑型槽11内侧的宽度小于塑型槽11两端的宽度，因塑型槽11两侧壁为曲形的塑型面11，所以两侧壁的距离根据曲形形状而变化，但其距离均小于塑型槽11两端的宽度，以对应最终加工件的形状。
21.具体实施时，如图2所示，塑形面13沿下模板10的长度方向呈多重弯折结构；两个塑形面13沿下模板10的宽度方向相互对称以使塑型槽11形成鱼形槽，与塑型槽11形状相对应的塑型凸起31的下表面也为相应的鱼形形状。
22.具体实施时，如图1和图2所示，塑形面13包括曲形立边面131和曲形包边132，曲形立边面131的底边与塑型槽11的槽底面垂直邻接，曲形立边面131的定边与压料平面12的侧边缘垂直邻接；微曲片状坯料的下边缘与曲形立边面131抵接；曲形立边面131的顶边通过曲形包边132与压料平面12的边缘过渡连接；微曲片状坯料上边缘与下边缘的弯折部位与曲形包边132抵接，曲形立边面131通过曲形包边132与压料平面12连接，使其连接部分区别于常见的直角连接结构，避免了上模板30和下模板10连接挤压时，各侧面的连接角互相产生碰撞导致操作事故发生影响塑型效果。
23.具体实施时，如图1和图2所示，曲形包边132的边缘角为圆角结构以形成圆弧形过渡面，由于微曲片状坯料的下边缘与上边缘的分隔点抵接在曲形包边132处，如使用直角结构，在微曲片状坯料上边缘的弯折过程与挤压过程中，很容易出现断裂的情况，圆角结构的设计避免了这类状况的发生。
24.具体实施时，如图1所示，塑型槽11的深度和压料板20的厚度之和与塑型凸起31的高度相匹配，假设塑型槽11的深度和压料板20的厚度之和大于塑型凸起31的高度，则当上模板30向下挤压，两个第二定位面32与两个第一定位面22抵接时，塑型凸起31的下表面无法与塑型槽11的槽底部抵接，使得微曲片状坯料的下边缘缺少相应的挤压，无法达到塑型的标准，因此为了达到塑型的目的，塑型槽11的深度和压料板20的厚度之和必须与塑型凸起31的高度相匹配。
25.具体实施时，如图1所示，多个第一螺栓孔14、多个第二螺栓孔23以及多个第三螺栓孔33均分为两组；两组第一螺栓孔14沿下模板10的宽度方向相互对称；两组第二螺栓孔23沿两个压料板20的宽度方向相互对称；两组第三螺栓孔33沿上模板30的宽度方向相互对称；当下模板10、压料板20和上模板30挤压时，作为上中下个三部分分体组成的模具，挤压过程中有可能出现移位的情况，通过挤压螺栓40将该三部分固定，可以避免出现位移影响挤压塑型效果的情况。
26.根据本发明实施例的成型方法，成型方法应用于航空用曲形折边件成型模具，成型方法包括：将两个微曲片状坯料放入下模板10的塑型槽11中，两个微曲片状坯料的侧面分别与塑型槽11中的两个塑形面13抵接；再将两个微曲片状坯料加热后将其上边缘弯折；将两个压料板20放在下模板10的两个压料平面12上，并将两个微曲片状坯料弯折的上边缘压在压料平面12上；将上模板30的塑型凸起31朝向塑型槽11挤压，当塑型凸起31的与塑型槽11抵接时，将多个挤压螺栓40对应穿过上模板30的多个第三螺栓孔33、两个压料板20的多个第二螺栓孔23和下模板10的多个第一螺栓孔14，将上模板30、两个压料板20和下模板10锁紧，进一步将微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件；该成型方法配合航空用曲形折边件成型模具使用，在操作时通过模具中各部分和挤压螺栓40来定型挤压，避免通过人工塑型挤压操作导致加工的航空用曲形折边件规格标准难以保证一致性。
27.从实际使用案例来说明本发明的工作原理，先将下模板10的塑型槽11朝上放置，再将两个微曲片状坯料侧面沿着塑型槽11侧壁的两个塑形面13紧贴放置；将两个微曲片状坯料上边缘朝向压料平面12弯折至上边缘快接触到压料平面12时，将两个压料板20压下，从而将两个微曲片状坯料的上边缘压制在两个压料板20和压料平面12之间；将上模板30压下，其中塑型凸起31对应塑型槽11挤压，同时通过挤压螺栓40穿过多个第三螺栓孔33、多个第二螺栓孔23和多个第一螺栓孔14来固定锁紧上模板30、压料板20、下模板10这三者，锁紧产生压力也使各部分间隙更小，挤压的力增加，将微曲片状坯料挤压成型至航空用曲形折边件。
28.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，包括：下模板(10)，所述下模板(10)的上表面沿其长度方向开设有贯通的塑型槽(11)；所述下模板(10)的上表面沿其宽度方向与所述塑型槽(11)相邻的两个区域形成两个压料平面(12)；所述塑型槽(11)的两个侧壁形成两个塑形面(13)；两个所述压料平面(12)上开设有多个第一螺栓孔(14)；压料板(20)，所述压料板(20)为两个；两个所述压料板(20)的外形与两个所述压料平面(12)的外形相匹配；所述压料板(20)的下表面形成挤压面(21)，所述压料板(20)的上表面形成第一定位面(22)；两个所述压料板(20)上开设有与多个所述第一螺栓孔(14)一一对应的第二螺栓孔(23)；上模板(30)，所述上模板(30)的下表面设置有塑型凸起(31)，所述塑型凸起(31)沿所述上模板(30)长度方向延伸并与所述塑型槽(11)的外形相匹配；所述上模板(30)的下表面沿其宽度方向与所述塑型凸起(31)相邻的两个区域形成两个第二定位面(32)；两个所述第二定位面(32)的外形分别与两个所述第一定位面(22)相匹配；所述上模板(30)的两个第二定位面(32)开设有与多个所述第一螺栓孔(14)一一对应的第三螺栓孔(33)；挤压螺栓(40)，所述挤压螺栓(40)为多个，多个所述挤压螺栓(40)一一对应地穿过多个所述第一螺栓孔(14)、多个所述第二螺栓孔(23)以及多个所述第三螺栓孔(33)以将所述下模板(10)、两个所述压料板(20)以及所述上模板(30)连接；其中，两个微曲片状坯料下边缘的一侧面分别与两个所述塑形面(13)抵接，两个所述微曲片状坯料上边缘对应朝向两个所述压料平面(12)弯折至预设角度；两个所述压料板(20)的所述挤压面(21)分别将两个所述微曲片状坯料的上边缘压在两个所述压料平面(12)上；多个所述挤压螺栓(40)同步锁紧以使所述上模板(30)朝向所述下模板(10)运动以通过所述塑型凸起(31)、两个所述压料板(20)以及所述塑型槽(11)将所述微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件。2.根据权利要求1所述的航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，所述塑型槽(11)内侧的宽度小于所述塑型槽(11)两端的宽度。3.根据权利要求2所述的航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，所述塑形面(13)沿所述下模板(10)的长度方向呈多重弯折结构；两个所述塑形面(13)沿所述下模板(10)的宽度方向相互对称以使所述塑型槽(11)形成鱼形槽。4.根据权利要求3所述的航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，所述塑形面(13)包括：曲形立边面(131)，所述曲形立边面(131)的底边与所述塑型槽(11)的槽底面垂直邻接，所述曲形立边面(131)的定边与所述压料平面(12)的侧边缘垂直邻接；所述微曲片状坯料的下边缘与所述曲形立边面(131)抵接；曲形包边(132)，所述曲形立边面(131)的顶边通过所述曲形包边(132)与所述压料平面(12)的边缘过渡连接；所述微曲片状坯料上边缘与下边缘的弯折部位与所述曲形包边(132)抵接。5.根据权利要求4所述的航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，所述曲形包边(132)的边缘角为圆角结构以形成圆弧形过渡面。6.根据权利要求5所述的航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，所述塑型槽(11)的
深度和所述压料板(20)的厚度之和与所述塑型凸起(31)的高度相匹配。7.根据权利要求6所述的航空用曲形折边件成型模具，其特征在于，多个所述第一螺栓孔(14)、多个所述第二螺栓孔(23)以及多个所述第三螺栓孔(33)均分为两组；两组所述第一螺栓孔(14)沿所述下模板(10)的宽度方向相互对称；两组所述第二螺栓孔(23)沿两个所述压料板(20)的宽度方向相互对称；两组所述第三螺栓孔(33)沿所述上模板(30)的宽度方向相互对称。8.一种航空用曲形折边件成型方法，其特征在于，所述成型方法应用于权利要求1至7中任一项所述的航空用曲形折边件成型模具，所述成型方法包括：将两个微曲片状坯料放入所述下模板(10)的所述塑型槽(11)中，所述两个微曲片状坯料的侧面分别与所述塑型槽(11)中的两个所述塑形面(13)抵接；再将两个所述微曲片状坯料加热后将其上边缘弯折；将所述两个压料板(20)放在所述下模板(10)的两个所述压料平面(12)上，并将两个所述微曲片状坯料弯折的上边缘压在所述压料平面(12)上；将所述上模板(30)的所述塑型凸起(31)朝向所述塑型槽(11)挤压，当所述塑型凸起(31)的与所述塑型槽(11)抵接时，将多个所述挤压螺栓(40)对应穿过所述上模板(30)的多个所述第三螺栓孔(33)、所述两个压料板(20)的多个所述第二螺栓孔(23)和所述下模板(10)的多个所述第一螺栓孔(14)，将所述上模板(30)、两个所述压料板(20)和所述下模板(10)锁紧，进一步将所述微曲片状坯料挤压折边塑型为曲形折边件。

技术总结
本发明提供了一种航空用曲形折边件成型模具及成型方法，模具包括下模板、压料板、上模板以及挤压螺栓；下模板有具有两个塑形面的塑型槽和具有多个第一螺栓孔的两个压料平面；压料板为两个且开设有第二螺栓孔，压料板下表面形成挤压面，上表面形成第一定位面；上模板有塑型凸起和第二定位面；两个第二定位面开设有多个第三螺栓孔；挤压螺栓为多个，穿过多个第一螺栓孔、多个第二螺栓孔以及多个第三螺栓孔；其中，两个微曲片状坯料下边缘与两个塑形面抵接，上边缘被两个压料板的挤压面压在两个压料平面上；多个挤压螺栓锁紧结合塑型凸起、塑型槽挤压出曲形折边件，解决了现有技术中的钛合金加工模具难以加工出符合要求的钛合金曲形折边件的问题。曲形折边件的问题。曲形折边件的问题。


技术研发人员：张宏丽 张少龙
受保护的技术使用者：陕西箴铭新材料科技有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/9/14