板材拉形机制造技术

本发明专利技术的板材拉形机涉及一种用于板类件三维曲面成形的塑性加工设备，属于机械工程领域。其目的是使拉形件的拉应力和拉应变分布趋于均匀，实现复杂曲面件的拉形，提高拉形件的成形质量，提高材料利用率，并降低拉形装置的制造成本。该机主要由机架（１）和左右两侧夹持机构、下压机构组成，所述的机架（１）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。

【技术实现步骤摘要】

板材拉形机是用于板类件三维曲面成形的塑性加工设备，属于机械工程领域。
技术介绍
拉形机是使板材产生拉伸变形的设备，主要应用于航空航天领域中双曲率蒙皮零件的成 形。传统的拉形机可分为横向拉形机和纵向拉形机。拉形可以使板材的内外层在拉伸方向产 生拉应力和拉应变，从而减少工件的回弹量。由于传统拉形机的夹钳夹持住板材后在拉形模 的配合下使板材的各个部分沿纵向同步拉伸，在成形双曲率蒙皮零件时零件的拉应力和拉应 变分布明显不均匀。因此，在拉形时坯料往往需要较大的工艺余量，导致材料的利用率很低。 另外，目前常用的拉形机采用了复杂的控制系统，导致其制造费用昂贵。
技术实现思路
本专利技术提供的一种板材拉形机，其目的在于拉形时使板材的拉应力和拉应变分布更加均 匀，实现复杂曲面件的拉形，提高拉形件的成形质量，提高材料利用率，并降低拉形机的制 造成本。本专利技术的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下-一种板材拉形机，主要由机架l、位于机架1左右两侧的夹持机构和下压机构组成；所 述的机架1支撑左右两侧的夹持机构和下压机构；所述的夹持机构又分为上、下部分，各部 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。所述的位于机架1左侧夹持机构和下压机构与位于机架1右侧夹持机构和下压机构之间 的距离可以调整。所述的夹持装置主要由夹料板2、液压缸4、销子8和支架9组成，所述的夹料板2通 过支架9与液压缸4联接，夹料板2通过销子8联接在支架9上，并相对支架9摆动。所述的下压装置主要由辊轮3、液压缸4、销子8和支架9组成，所述的辊轮3通过支 架9与液压缸4联接，辊轮3通过销子8联接在支架9上，并相对支架9摆动。所述的下压装置主要由辊轮3、液压缸4、辊轮支架ll、销子8和支架9组成，所述的 辊轮3装在辊轮支架11上，并能绕辊轮支架11转动，辊轮支架11通过销子8联接在支架9 上，并相对支架9摆动，辊轮3通过挡板12和螺钉13进行轴向限位。所述的夹料板2做成咬紧板料式结构或板料流动式结构，所述的咬紧板料式结构采用锯3齿状凸起的结构；所述的板料流动式结构采用上下配合的凹槽和凸起结构。在所述的夹料板2和支架9之间加装使夹料板2复位的弹性元件14，所述的弹性元件 14采用螺旋弹簧或弹簧片。在所述的辊轮3和支架9之间或辊轮支架11和支架9之间加装使辊轮3复位的弹性元 件14，所述的弹性元件14采用螺旋弹簧或弹簧片。通过在夹料板2和支架9之间的间隙内穿装钢丝软轴15，将各个夹持装置联接起来。 通过在辊轮3和支架9之间的间隙内或在辊轮支架11和支架9之间的间隙内穿装钢丝 软轴15，将各个下压装置联接起来。本专利技术所述的板材拉形机主要由机架和左右两侧的夹持机构、下压机构组成。夹持机构 又分为上下部分，各部分可由多个夹持装置排列成一排。夹持装置由夹料板、液压缸、销子 和支架组成。下压机构由多个下压装置排列成一排或多排。下压装置由辊轮、液压缸、销子 和支架组成。在板材拉形过程中，由于板料各部分的不均匀变形，夹料板或辊轮可以以销子 为轴心产生一定转角；为了使夹料板或辊轮在卸载之后自动复位，可以在夹料板或辊轮和支 架之间安装弹性元件，弹性元件可以采用螺旋弹簧或弹簧片。为了使夹持机构的各个夹持装 置以及下压机构的各个下压装置的动作趋于同步，可以采用钢丝软轴将每排夹持装置或下压 装置联接在一起。夹持机构的作用是夹持板材，并对板材施加一定的拉力。下压机构的作用 是在夹持机构和拉形模的配合下对板材施加一定的拉力，并使板材最终成形。拉形件一般都 是双曲率蒙皮零件，夹持机构在夹持板材时以及下压机构在下压板材时，能够适应拉形模的 曲率变化，因此本专利技术中的夹持装置和下压装置均采用液压传动方式，并且夹料板和辊轮具 有摆头功能。在成形板材时，上下夹持机构和各排的下压机构的液压力可以按排为单位进行 调整，当每排的夹持机构或下压机构中多个液压缸的液压力相同时，每排的各个夹料板或每 排的各个辊轮沿拉形模的横截面形状产生不同的压下量，从而使拉形件的拉应力和拉应变分 布更加均匀。技术效果本专利技术的板材拉形机，与传统的拉形机相比，通过每排下压机构中的多个下 压装置的运用，使得拉形件的拉应力和拉应变分布更加均匀，提高拉形件的成形质量，减少 拉形件的工艺余量，提高材料利用率，并能实现复杂曲面件的拉形。该机摒弃了传统拉形机 复杂的控制系统，釆用结构简单、造价低廉的液压传动系统通过液压力来柔性控制板材的变 形，从而使拉形机的制造成本显著降低。附图说明图l是拉形机的示意图，其中-图l(a)是主视图l(b)是主视图的A向视图l(c)是主视图的B-B截面剖视图。图2是机架带有调整装置的拉形机示意图。图3是夹持机构的示意图，其中图30)是主视图3(b)是主视图的A向视图。图4是下压机构的示意图，其中图4(a)是主视图4(b)是主视图的A向视图。图5是具有摆头功能的夹持装置的示意图。图6是具有摆头功能的下压装置的示意图。图7是具有咬紧板料式结构的夹料板结构示意图，其屮图7(a)是主视图7(b)是主视图A-A截面的剖视图； 图7(c)是三维图。图8是具有板料流动式结构的夹料板结构示意图，其中图8(a)是主视图8(b)是主视图A-A截面的剖视图。图9是与图8成对使用的具有板料流动式结构的夹料板结构示意图，其中:图9(a)是主视图9(b)是主视图A-A截面的剖视图。图io是具有板料流动式结构的夹料板夹持板材的示意图。图ll是具有转动功能的辊轮结构示意图，其中图ll(a)是主视图ll(b)是主视图A-A截面剖视图ll(c)是图ll(b)的B-B截面剖视图。图12是不具有转动功能的辊轮结构示意图，其中图12(a)是主视图12(b)是主视图A-A截面剖视图12(c)是图12(b)的B-B截面剖视图。图13是将螺旋弹簧安装在夹料板和支架之间的示意图。图14是将弹簧片安装在夹料板和支架之间的示意图，其中图14(a)是剖视图14(b)是图14(a)的A-A截面剖视图15是将螺旋弹簧安装在辊轮支架和支架之间的示意图，其中 图15(a)是剖视图；图15(b)图15(a)的A-A截面剖视图。图16是采用钢丝软轴将多个夹持装置联接在一起的示意图，其中图16(a)是主视图16(b)是主视图的A向视图。图17是采用钢丝软轴将多个下压装置联接在一起的示意图，其中图17(a)是主视图17(b)是主视图的A向视图。图中1.机架，2.夹料板，3.辊轮，4.液压缸，5.板材，6.拉形模，7.调整装置8. 销子，9支架，10.螺钉，11.辊轮支架，12.挡板，13.螺钉，14.弹性元件，15.钢丝软 轴具体实施例方式下面结合附图所示的实施例进一步说明本专利技术的具体内容和工作过程。图1是拉形机示意图，拉形机由机架1与左右两侧夹持机构、下压机构组成，机架1支撑左右两侧夹持机构和下压机构。在图1中，夹料板2和辊轮3均由液压缸4来提供动力， 夹持机构通过夹料板2来夹持板材并施加一定的拉力，下压机构通过辊轮3来接触板材5， 并在拉形模6的配合下对板材5施加一定的拉力，并使板材5最终成形。图2与图1的区别 是，机架1上带有调整装置7来调整左右两侧夹持机构、下压机构之间的距离，以适应不同 尺寸板材的成形。图3是夹持机构的示意图，其分上下部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板材拉形机，主要由机架（１）、位于机架（１）左右两侧的夹持机构和下压机构组成；其特征在于，所述的机架（１）支撑左右两侧的夹持机构和下压机构；所述的夹持机构又分为上、下部分，各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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明哲，付文智，龚学鹏，刘纯国，冯朋晓，崔相吉，邓玉山，蔡中义，隋振，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]