HB 8401－2013 钣金成形工装设计要求 Designing requirements of sheet metal parts forming tooling 2013－04－25发布 2013－09－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.040 V 96 HB 8401－2013 I 目 次 前言…………………………………………………………………………………………………………… II 1 范围………………………………………………………………………………………………………… 1 2 术语和定义………………………………………………………………………………………………… 1 3 钣金成形工装分类………………………………………………………………………………………… 1 4 一般要求…………………………………………………………………………………………………… 2 4.1 设计依据……………………………………………………………………………………………… 2 4.2 设计原则……………………………………………………………………………………………… 2 4.3 设计要求……………………………………………………………………………………………… 2 4.4 设计程序……………………………………………………………………………………………… 2 5 详细要求…………………………………………………………………………………………………… 3 5.1 材料选用……………………………………………………………………………………………… 3 5.2 结构设计……………………………………………………………………………………………… 3 6 验证要求…………………………………………………………………………………………………… 6 附录 A(资料性附录) 钣金成形工装常用材料……………………………………………………………… 7 HB 8401－2013 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1－2009 给出的规则起草。 本标准由中国航空综合技术研究所归口。 本标准起草单位：中国航空综合技术研究所、沈阳飞机工业(集团)有限公司、成都飞机工业(集团)有限责任公司。 本标准主要起草人：李晓林、江开林、梁 勇、谭书伦、皮付见、张绪杰。 HB 8401－2013 1 钣金成形工装设计要求 1 范围 本标准规定了钣金成形工装设计依据、设计原则、设计程序、材料选用、结构设计、验证等技术要求。 本标准适用于航空企业钣金成形工装设计。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 钣金成形工装 sheet metal parts forming tooling 用于钣金零件成形的型胎、压型模、模胎、拉形模、热成型模、超塑成形模等各类工艺装备的统称。 3 钣金成形工装分类 钣金成形工装可按加工对象分类，具体类别见表 1。 表 1 钣金成形工装分类 零件类别 工装类别 说 明 框、肋类零件 型胎 用于飞机框肋类零件的手打成形和检验 压型模 用于液压机上橡皮成形钣金零件，结构与型胎相似 热成形模 用于热成形机上加热成形钛合金零件 超塑成形模 用于超塑成形设备上成形(含超塑成形/扩散连接)钛合金零件 蒙皮类零件 拉形模 用于飞机蒙皮类零件的拉伸成形和手工修整 模胎 用于飞机蒙皮类零件的手工成形和修整 落锤模 用于飞机蒙皮类零件的落锤成形和手工修整 型材类零件 拉弯模 用于各类挤压型材零件在型材拉伸机上拉弯成形 其他类零件 下陷模 用于各类挤压型材零件在冲压设备上成形下陷 其他类零件 拉深模 将平板料冲压成空心体或将空心体冲压成外形更小而板厚无明显变化的空心体的 冲模 弯曲模 将平板料或半成品制件沿弯曲线弯成一定角度和形状的冲模 翻边模 使毛坯的平面部分或曲面部分的边缘沿一定曲线翻起竖立直边的模具 爆炸成形模 使平板毛料在炸药爆炸时产生的冲击波而成形为复杂立体零件的模具 旋压成形模 使平板毛料在旋转时用旋压棒加压于毛料成形为空心筒形零件的模具 HB 8401－2013 2 4 一般要求 4.1 设计依据 钣金成形工装设计主要依据包括： a) 工艺装备申请单(订货单)或工装设计技术条件； b) 产品数据； c) 制造工艺方案； d) 工艺数模； e) 机床使用说明书； f) 工装设计规范、手册； g) 相关指令性工艺文件。 4.2 设计原则 钣金成形工装设计应遵循以下原则： a) 使用性：定位应准确合理、夹紧可靠、工作开敞、使用方便，满足钣金零件塑性成形和成形设 备的要求，并安全、稳定； b) 协调性：符合钣金零件的工艺协调要求； c) 经济性：工装应有良好的制造工艺性、可改造性(产品改型)、可延续性(试制批与批生产)，优 先选用已有材料、标准元件及成品附件； d) 先进性：工装应适应新技术的发展，利用数字化设计制造技术。 4.3 设计要求 钣金成形工装设计一般应遵循如下要求： a) 工装工作型面应取自产品型面或由产品型面派生的型面。 b) 需要对产品的曲面延伸时，零件切割线内的曲面延伸应采用“曲率”延伸法，零件切割线外的 曲面延伸方法应根据模具的结构情况而定。 c) 采用数控加工模具时，应给出所需要的全部加工要素及永久的数控加工基准，用于工装制造、 检测、返修等。数控加工基准可采用多点形式、孔及面形式。 d) 钣金零件在钣金成形工装图样中应以双点划线描述， 作为虚拟的钣金零件形式应反映在工装二 维图样上，直观反映钣金零件与钣金成形工装之间的关系。 e) 钣金成形工装二维图样中应表达必要的钣金成形工艺信息，如：拉深系数、冲裁力、成形力、 模具闭合高度等。 f) 与标准工装有协调关系的部位应给出详细的图示说明。 4.4 设计程序 4.4.1 设计流程 钣金成形工装典型设计流程见图 1。 4.4.2 主要工作内容 各项设计工作内容如下： a) 设计准备：确定设计依据、原则，确定主要构件的材料种类； b) 方案设计：确定工装的设计基准、协调方式，产品在工装中的位置、出模方式，确定工装的结HB 8401－2013 3构形式、产品的定位方式以及采用的电、磁、液(气)压系统原理图等； c) 方案评审： 对设计方案的正确性、 合理性和可实施性做出改进建议及结论， 必要时发评审记录； d) 结构设计：进行工装模架、成形模块、定位元件、夹紧元件及其他辅助部分的具体设计并对具 体细节进行结构优化； e) 系统设计：设计工装测量基准，采用的机、电、磁、液(气)压装置的工装需进行控制系统的设 计，柔性定位需进行伺服控制系统的设计； f) 设计评审：对细节设计内容的正确性、完整性和工艺性做出改进建议及结论，必要时发评审记 录； g) 验证：在设计阶段进行全过程设计验证，在制造完成后和初次使用时进行生产验证； h) 验证评审：对验证结果进行评价，并提出改进措施和建议，进行修改； i) 交付：通过验证评审，交付使用。 图 1 钣金成形工装典型设计流程 5 详细要求 5.1 材料选用 钣金成形工装应根据工装类别、成形特点、钣金零件的材料特性、使用条件、生产批量和生产准备 周期等方面的要求选择合适的材料，常用材料参见附录 A。 5.2 结构设计 HB 8401－2013 4 5.2.1 型胎的结构设计 型胎用于飞机框肋类零件的手打成形和检验，一般由胎体、盖板、工具销、定位销组成，设计时应 考虑： a) 型胎上有凸边孔时，胎体成型部位应制成通孔。 b) 躲避凸边、加强槽时，胎体躲避部位可不开通。 c) 应充分考虑型胎的刚度和强度， 必要时应采用合适的结构给予加强( 底部加强、左右件共用、 端头加强、横梁加强等)。 d) 同向或异向弯边零件，若零件的弯边角度≥90 ˚时，定位销、工具销应装在胎体上。 e) 同向负角度多弯边零件的胎体应采用合适的分块形式。定位销、工具销应装在盖板上。 f) 异向负角度多弯边零件应选用活动定位销、活动工具销。 g) 连续弯边零件的型胎应设计侧盖板。 h) 型胎应划零件边缘线、余量线及其他基准线。 i) 根据型胎的尺寸大小应考虑是否安装手柄、吊环。 5.2.2 压型模的结构设计 压型模是在橡皮囊液压机床上用橡皮压制成形钣金零件的工装。其结构与型胎的结构基本一致，设 计时应考虑： a) 模具外廓尺寸应符合橡皮囊液压机工作台许用的限制范围。