压缸式板材拉伸装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种压缸式板材拉伸装置，属于机械工程领域。该装置对称双侧布置，其中任意一侧包括至少一个机械臂组件、一套模具以及以及固定底座，所述的机械臂组件包括双侧支撑板、转轴、主压力液压缸、方向控制液压缸以及夹紧器，所述的主压液压缸输出压力，通过方向控制液压缸控制主压力液压缸力的输出方向，进而促使夹紧器以不同姿态夹持板材并促使板材发生变形。优点是结构新颖，借鉴了离散柔性成形技术的特点，采用了压缸调整板材断面的轮廓形状，可以用较小液压缸代替较大直径的拉缸，较用液压拉缸成形力提高40％以上，节约了制造成本，实现板材拉伸的低成本成形。

Pressure cylinder type plate stretching device

The utility model relates to a cylinder pressing sheet stretching device, belonging to the field of mechanical engineering. The device is symmetrically on either side of the bilateral arrangement, including at least one mechanical arm assembly, a mold and a fixed base, mechanical arm assembly comprises a directional control hydraulic cylinder and a clamping plate, a rotating shaft, the main hydraulic cylinder pressure, support bilateral, the main pressure hydraulic cylinder output pressure, control output direction control of the main hydraulic cylinder hydraulic pressure force in the direction, which leads to the plate and plate clamping deformation prompted by different posture clip. Has the advantages of novel structure, the characteristics of discrete flexible forming technology, the shape of cylinder to adjust the plate section, you can use a smaller hydraulic cylinder instead of the larger diameter of the cylinder, a hydraulic cylinder forming force is increased by more than 40%, saving the production cost and achieve low cost of sheet forming.

【技术实现步骤摘要】
压缸式板材拉伸装置
本技术属于机械工程领域，尤其涉及用于三维曲面工件塑性成形的装置。
技术介绍
目前，一部分三维板材件可以通过拉伸成形实现，其中大部分飞机蒙皮件都需要拉伸成形来完成。拉伸成形主要依靠拉形设备，目前我国飞机制造公司的多数拉形机是进口设备，不但价格不菲，而且大型或超大型拉形机无法引进，因而大型三维板材件的拉伸成形受到制约。近些年来国内部分研究机构在拉形设备方面进行了相关研究，但是并没有取得突破性进展。因而专利技术一种技术可靠、价格低廉的拉形设备将有利于拉形成形在相关领域的快速发展。中国专利“一种大型薄壁件的拉形和电磁复合渐进成形方法及装置”公开号为104785621A，公开了一种大型薄壁件的拉形和电磁复合渐进成形方法及装置，该方法将驱动板置于待变形板料上方，用压板和托板夹持住驱动板和待变形板料，通过升降油缸带动托板移动使得驱动板和待变形板料初步拉弯和绷紧，实现拉形过程，调整电磁线圈的位置，使其正对待变形驱动板进行放电，线圈绕凸模轴线在驱动板的表面旋转一周，实现同一高度下待变形板料与凸模贴合，随后油缸再次下降并将板料拉弯，线圈放电使待变形板料再次变形并与凸模贴合，依次类推，实现板料的拉形-放电-再拉形-再放电的交替成形过程，直到板料变形结束。本专利技术可改善材料流动的均匀性，降低板料的减薄率，实现大型难变形材料的柔性加工和精确塑性制造。中国专利“一种基于模具型面延伸的纵向拉形加载轨迹设计方法”公开号为104391482A，公开了一种基于模具型面延伸的纵向拉形加载轨迹设计方法。其步骤为，步骤一：模具型面延伸，在成形过程中，毛料在夹钳的作用下，包覆模具型面，使材料成形具有零件曲面的形状；步骤二：钳口位置和空间姿态计算，通过模具型面延伸得到毛料在成形过程中最终的包覆情况，将延伸曲面两端的曲线分别进行处理；(1)钳口曲线离散(2)计算夹钳平面(3)计算曲钳口角度；步骤三：拉形设备运动求解，拉形中间步的加载轨迹设计，可以通过最终的设备参数进行推算；(1)夹钳俯仰角度计算(2)拉伸作动筒伸长计算。本专利技术为蒙皮纵向拉形的轨迹设计和轨迹优化提供指导作用。但是本专利技术未涉及相关的机械结构。中国专利“四自由度混联式多头柔性拉形机”公开号为104174733A，公开了一种四自由度混联式多头柔性拉形机，由底座、左牵引装置、右牵引装置、左夹板机构、右夹板机构组成。左牵引装置、右牵引装置的底部固定在底座上，分别用于支撑左夹板机构和右夹板机构，左牵引装置与右牵引装置的结构完全相同，均为{4RPU-UPR}结构的四自由度混联机构。用于夹持与固定板料的左夹板机构、右夹板机构的结构也完全相同。与现有技术相比，本专利技术的牵引装置采用四自由度混联机构和分层次调节及拉形作业方式，使拉形件上各位置点易于实现柔性变形，减少工艺余量，提高成形质量和材料的利用率。本专利技术不仅运动自由度多、所需液压缸的数量少，还具有柔性度高、控制简单、设备制造成本低等优点。但是该专利技术的液压缸数量大，同时其采用了液压缸有杆腔作业，出力大，耗能高，效率低。中国专利“高柔性多头拉形机”公开号为101690960A，公开了一种高柔性多头拉形机，该机主要由机架、拉料机构、夹料机构和万向机构组成，机架的两侧分别排列着一排多个拉料机构、夹料机构和万向机构；所述拉料机构分别由三个液压缸组成，其中一个液压缸水平布置，另一个液压缸竖直布置，第三个液压缸倾斜布置；所述三个液压缸(2)一端分别与机架铰接，另一端分别通过液压缸联接体共同与万向机构和夹料机构联接。该专利技术每一个拉伸单元采用了3个拉缸构成，会存在过约束的问题，同时每一个单元多一个液压缸，从而制造成本和对液压系统的响应要求较高，更重要的是该专利技术采用了拉缸的作用，在同样出力前提下，该专利技术耗能明显要大。中国专利技术专利“板材拉形机”公开号为101559442，该专利技术公开了一种用于板类件三维曲面成形的塑性加工设备，该机主要由机架和左右两侧夹持机构、下压机构组成，所述的机架支撑左、右两侧的夹持机构和下压机构。所述的夹持机构分为上、下部分，各个部分均由多个夹持装置排列成一排，所述的下压机构由多个下压装置排列成一排或多排。该专利技术虽然采用了压缸出力的方式，但是，压缸的出力只能是向下，不能控制液压缸调整方向，使板材变形不均匀。
技术实现思路
本技术提供一种压缸式板材拉伸装置，目的在于简化成形机构、降低设备制造成本、提高拉形机的出力水平。本技术采取的技术方案是：压缸式板材拉伸装置，该装置双侧对称布置，其中一侧包括至少一个机械臂组件、一套模具、以及固定底座，所述的机械臂组件包含双侧支撑板、转轴、主压力液压缸、方向控制液压缸以及夹紧器，所述的双侧支撑板装配在固定底座上；主压力液压缸的缸筒外侧安装有转轴，主压力液压缸的活塞杆端部装配关节轴承杆；方向控制液压缸的缸筒端部带有铰接孔，方向控制液压缸的活塞杆端部有关节轴承杆；夹紧器由夹紧液压缸、滑块、上销轴、侧销轴以及本体构成，其特征在于：所述的主压力液压缸通过转轴与双侧支撑板相连，关节轴承杆与夹紧器的上销轴连接；方向控制液压缸的缸筒端部铰接孔与转轴相连接，转轴与双侧支撑板连接，关节轴承杆与夹紧器的侧销轴连接。所述的方向控制液压缸用于控制主压力液压缸的摆动。所述的夹紧器的夹紧液压缸固定在本体上，并与滑块连接，夹紧液压缸推动滑块用于夹持板材。所述的夹紧器可以周向摆动。本技术采用了液压缸无杆腔出力大的特点，同时该力的方向可以通过控制液压缸实现控制，进而实现板材在不同阶段都以拉、压多种变形的组合方式，从而促进了板材的局部均匀变形。本技术优点是结构新颖，借鉴了离散柔性成形技术的特点，采用了压缸调整板材断面的轮廓形状，可以用较小液压缸代替较大直径的拉缸，较用液压拉缸成形力提高40％以上，节约了制造成本，实现板材拉伸的低成本成形。附图说明图1是采用单侧一组机械臂组件对称布置的板材拉伸装置结构示意图；图2是主压力液压缸的结构示意图；图3是方向控制液压缸的结构示意图；图4是夹紧器结构示意图；图5是采用单侧五组机械臂组件对称布置的板材拉伸装置结构示意图；图6是板材夹紧器水平调平后预装载板材示意图；图7是板材预拉伸过程示意图；图8是板材逐渐靠模曲面成形过程示意图；图9是板材成形保压和卸载的示意图；图中：1.机械臂组件2.模具3.固定底座11.双侧支撑板12.转轴13.主压力液压缸14.方向控制液压缸15.夹紧器16.板材131.缸筒132.转轴133.活塞杆134.关节轴承杆141.缸筒142.铰接孔143.活塞杆144.关节轴承杆151.夹紧液压缸152.滑块153.上销轴154.侧销轴155.本体。具体实施方式下面结合附图所示实施例进一步说明本技术的具体内容及其工作过程。如图1以及图5所示，一种压缸式板材拉伸装置，该装置双侧对称布置，其中一侧包括至少一个机械臂组件1、一套模具2、以及固定底座3，所述的机械臂组件1包含了双侧支撑板11、转轴12、主压力液压缸13、方向控制液压缸14以及夹紧器15，所述的双侧支撑板11装配在固定底座3上；主压力液压缸13的缸筒131外侧安装有转轴132，主压力液压缸13的活塞杆133端部装配关节轴承杆134；方向控制液压缸14的缸筒141端部带有铰接孔142，方向控制液压缸1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缸式板材拉伸装置，该装置双侧对称布置，其中一侧包括至少一个机械臂组件、一套模具、以及固定底座，所述的机械臂组件包含双侧支撑板、转轴、主压力液压缸、方向控制液压缸以及夹紧器，所述的双侧支撑板装配在固定底座上；主压力液压缸的缸筒外侧安装有转轴，主压力液压缸的活塞杆端部装配关节轴承杆；方向控制液压缸的缸筒端部带有铰接孔，方向控制液压缸的活塞杆端部有关节轴承杆；夹紧器由夹紧液压缸、滑块、上销轴、侧销轴以及本体构成，其特征在于：所述的主压力液压缸通过转轴与双侧支撑板相连，关节轴承杆与夹紧器的上销轴连接；方向控制液压缸的缸筒端部铰接孔与转轴相连接，转轴与双侧支撑板连接，关节轴承杆与夹紧器的侧销轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种压缸式板材拉伸装置，该装置双侧对称布置，其中一侧包括至少一个机械臂组件、一套模具、以及固定底座，所述的机械臂组件包含双侧支撑板、转轴、主压力液压缸、方向控制液压缸以及夹紧器，所述的双侧支撑板装配在固定底座上；主压力液压缸的缸筒外侧安装有转轴，主压力液压缸的活塞杆端部装配关节轴承杆；方向控制液压缸的缸筒端部带有铰接孔，方向控制液压缸的活塞杆端部有关节轴承杆；夹紧器由夹紧液压缸、滑块、上销轴、侧销轴以及本体构成，其特征在于：所述的主压力液压缸通过转轴与双侧支...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志清，刘昆，赵继，冀世军，冯增铭，蔡中义，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22