空心支板的成形模具设计.docx

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1、空心支板的成形模具设计 摘 要：通过对航空发动机机匣的空心支板零件结构分析，合理设计了零件的成形方案和模具结构，通过生产验证，模具成形效果较好。 关键词：空心支板;成形;模具 DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2022.18.052 1 前言 航空发动机的内涵机匣和外涵机匣之间，通常运用空心支板进行联接，空心支板的内腔通常是用于安装管路、线缆的通道。为了对机匣内的气流起变更流速流向的作用，空心支板的形态通常是困难曲面的钣金零件，成形比较困难。 2 零件分析 某航空发动机机匣的空心支板结构见图1，该空心支板是联接内涵机匣和外涵机匣的支撑承力件，同时其气动外形对机匣内的气流起变更

2、流速流向的作用，因此形态较为困难，其凸缘部位与外涵机匣进行焊接。 空心支板的材料为高温合金板GH3044，材料厚度1.5mm，零件只允许在图示位置有1條焊缝，焊缝等级级，零件最终需固溶热处理。可以看出其空心内腔形态并不是朝固定的一个方向，尾部区域有反翘。从材料看，高温合金的抗拉强度685MPa、弹性模量203GPa，成形时回弹大。 3 成形方案及主要模具结构 3.1 成形方案 零件采纳板材成形，由于形态较为困难，除最初的预弯曲可以采纳折弯机或压床外，其余均须要采纳手工进行成形。 零件加工成形的方案为：下料预弯成V形按图2进行成形去焊接边余量焊接探伤翻边凸缘部位、补焊凸缘缺口、打磨焊缝固溶处理校

3、正线切割去除余量。 3.2 主要模具结构 零件预弯的模具较为简洁，可干脆用折弯机多次压弯，不进行细述。 图3的成形模具采纳铰链式外模夹板+芯胎结构。外模分为两半，用铰链轴装配后，两半外模可以沿铰链轴转动。其中外模夹板将芯胎尾尖部露出，是因为成形时将有多余材料须要手工去除，如不露出尾尖部，模具夹紧时材料将无处可去而发生干涉，并且尾尖部须要手工敲修成形。同时敲修成形后就在成形模夹紧的状态进行零件焊接。 由于零件空心内腔形态并不是朝固定的一个方向，尾部区域有反翘，所以芯胎不能采纳整体结构，否则零件成形后，无法将芯胎取出。因此，将芯胎设计为两段结构，通过UG软件脱模分析工具找出分模位置，将芯胎分为上芯

4、胎和下芯胎，上芯胎和下芯胎用可拆定位销和螺钉固定，零件成形好后拆下定位销和螺钉，分别从零件的两端进行脱模。 翻边模由两半外模和芯胎组成，结构见图4，其中芯胎部分只取上面的一部分。 由于零件材料为高温合金，材料强度高、弹性模量较大，因此模具全部采纳较硬的模具材料T8A制造，热处理硬度HRC5660。模具经生产验证，设计合理，操作便利。 4 小结 成形模将芯胎尾尖部露出，合理地避开了材料无处可去的问题，利于尾尖部敲修成形，并可在成形模夹紧状态进行零件焊接。依据空心支板的结构，采纳了分体式的芯胎，解决了脱模问题。空心支板模具经过生产验证，运用效果较好。 参考文献： 1关红，崔树森，汪大成.材料科学与工艺J.2022. 2陈炎嗣.冲压模具好用结构图册M.机械工业出版社，2022. 作者简介：童春桥，男，云南鹤庆人，本科，副主任工艺师，高级工程师，探讨方向：冲压及焊接。 第3页 共3页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页第 3 页 共 3 页