[发明专利]一种开缝衬套扩口成形机构

说明书

技术领域

本发明属于材料成形技术领域，具体涉及一种开缝衬套扩口成形机构，适用于轴向开缝的薄壁零件，也适用于封闭的圆柱形薄壁管材口部的扩大成形。

背景技术

飞机结构中最频繁发生疲劳问题的地方是紧固件孔，而孔周围的缺陷最容易导致疲劳裂纹的产生，孔周围永久性的压应力是抑制裂纹产生和扩展最好的方法。

开缝衬套冷挤压技术是目前国际飞行器制造业中最先进的孔冷挤压强化工艺，它能够改善机体结构中孔的抗疲劳性能，弥补钻孔工艺的刀痕缺陷，是提高飞机紧固件连接结构寿命最有效的措施之一，提高了零部件的寿命，保证了飞机部件的可靠性、安全性。

在这一技术中，需要用到的一个很关键的部件就是开缝衬套，对开缝衬套的要求较高，且不能重复使用。在开缝衬套的生产工艺中，当衬套主体生产完成后，需要对衬套的一端进行扩口成形。由于目前国内没有成熟的制造厂家，国内使用的开缝衬套几乎全部通过进口获得，当然也就没有相应的开缝衬套扩口成形的专用机构。因此，现在亟需一种开缝衬套的成形机构以及开缝衬套主体成形后的扩口成形机构。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种开缝衬套扩口成形机构，以弥这方面的不足。

本发明解决问题的技术方案是：一种开缝衬套扩口成形机构，包括底座、底座上固定安装的右凹模，以及可在底座上滑动并且与右凹模配套嵌合的左凹模，所述右凹模和左凹模分别在竖直方向开有半圆弧通槽，且当左凹模和右凹模嵌合装配后两半圆弧相对接形成圆形通孔A；

所述底座上还设有用以推动左凹模滑动并与右凹模压紧的压紧机构；

左凹模和右凹模之间设有能将左凹模和右凹模分离的左凹模回弹机构；

同时，还包括与左、右凹模嵌合后的圆形通孔A相配合的凸模，该凸模包括圆柱形凸模本体，该凸模本体下端设有能插入圆形通孔A中的芯轴，且凸模本体直径大于该芯轴直径，凸模本体与芯轴的衔接过渡处设有开缝衬套扩口锥。

所述左凹模回弹机构包括在X方向上、左凹模和右凹模内开设的通孔B，位于右凹模区域段的通孔B内安装有堵头A，位于左凹模区域段的通孔B内固定安装有堵头B，堵头A、B之间安装有弹性部件。

所述弹性部件优选为弹簧。

所述压紧机构包括固定在底座上的旋转轴，以及套装在旋转轴上的偏心轮，且偏心轮上设有手柄。优选的，旋转轴上套装偏心轮时安装有衬套，以增强该旋转轴的耐磨度。

进一步的，凸模本体内设有中心通孔C，该中心通孔C与芯轴具有共同的中心轴线，中心通孔C顶端安装有堵丝，堵丝下端接有弹簧A，弹簧A另一端通过螺钉与芯轴可拆卸连接，以便更换不动直径的芯轴。

更进一步的，所述底座竖直方向上开设有与芯轴同轴线且直径大于等于芯轴的定位孔。

优选的，所述定位孔下端开设有贯穿底座的通气孔，避免冲压成形过程中气体在圆形通孔A中滞留。

本发明的开缝衬套扩口成形机构的工作过程为：

（1）将手柄转动90度，左凹模在左凹模回弹机构的弹簧力作用下向左运动，再将凸模从机构中取出，把开缝衬套套入芯轴并放入左凹模和右凹模形成的圆形通孔A，衬套开口对正左凹模上半圆弧通槽中心，插入底座上的定位孔中。

（2）然后回转手柄，在偏心轮作用下推动左凹模向右移动，左凹模和右凹模形成的圆形通孔A迫使衬套开缝的两端面合并且紧贴芯轴。

（3）凸模本体在压力机作用下向下进给，当扩口锥与衬套端口接触时开始扩口，继续下行强迫衬套口部向外扩展，直到扩口锥、开缝衬套形成的扩口、左凹模和右凹模上表面相互间完全贴紧，挤压过程即完成。

（4）经过一段时间的保压之后，压力机离开，凸模本体在弹簧A弹力作用下向上运动，凸模本体与衬套分离，然后转动手柄，左凹模在弹簧B弹力作用下向左移动，左凹模与衬套分离，最后取出凸模，取下衬套。

本发明所定义的扩口锥是与所需扩口角度相同的锥面，可根据不同的扩口角度设计不同角度的锥面。

本发明的开缝衬套扩口成形机构解决了开缝衬套主体成形之后扩口的问题，具有结构简单，操作简便的特点，并且弥补了国内市场上没有此类设备的空缺。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明扩口成形机构的立体结构图。

图2为本发明扩口成形机构的主视图。

图3为图2中Ⅰ的局部放大图。

图4为本发明扩口成形机构的剖切俯视图。

图5右凹模剖切俯视图。

图6为右凹模侧视图。

图7为左凹模俯视图。