[發明專利]板材拉形機

有效

• 申請號: 200910067003.6
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN101559442A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 李明哲;付文智;龔學鵬;劉純國;馮朋曉;崔相吉;鄧玉山;蔡中義;隋振
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21C1/16
• 分類號: B21C1/16
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域：

板材拉形機是用于板類件三維曲面成形的塑性加工設備，屬于機械工程領域。

背景技術：

拉形機是使板材產生拉伸變形的設備，主要應用于航空航天領域中雙曲率蒙皮零件的成形。傳統的拉形機可分為橫向拉形機和縱向拉形機。拉形可以使板材的內外層在拉伸方向產生拉應力和拉應變，從而減少工件的回彈量。由于傳統拉形機的夾鉗夾持住板材后在拉形模的配合下使板材的各個部分沿縱向同步拉伸，在成形雙曲率蒙皮零件時零件的拉應力和拉應變分布明顯不均勻。因此，在拉形時坯料往往需要較大的工藝余量，導致材料的利用率很低。另外，目前常用的拉形機采用了復雜的控制系統，導致其制造費用昂貴。

發明內容：

本發明提供的一種板材拉形機，其目的在于拉形時使板材的拉應力和拉應變分布更加均勻，實現復雜曲面件的拉形，提高拉形件的成形質量，提高材料利用率，并降低拉形機的制造成本。

本發明的上述目的是這樣實現的，結合附圖說明如下：

一種板材拉形機，主要由機架1、位于機架1左右兩側的夾持機構和下壓機構組成；所述的機架1支撐左右兩側的夾持機構和下壓機構；所述的夾持機構又分為上、下部分，各部分均由多個夾持裝置排列成一排；所述的下壓機構由多個下壓裝置排列成一排或多排。

所述的位于機架1左側夾持機構和下壓機構與位于機架1右側夾持機構和下壓機構之間的距離可以調整。

所述的夾持裝置主要由夾料板2、第一液壓缸4、第一銷子8和第一支架9組成，所述的夾料板2通過第一支架9與第一液壓缸4聯接，夾料板2通過第一銷子8聯接在第一支架9上，并相對第一支架9擺動。

所述的下壓裝置主要由輥輪3、第二液壓缸4′、第二銷子8′和第二支架9′組成，所述的輥輪3通過第二支架9′與第二液壓缸4′聯接，輥輪3通過第二銷子8′聯接在第二支架9′上，并相對第二支架9′擺動。

所述的下壓裝置主要由輥輪3、第二液壓缸4′、輥輪支架11、第二銷子8′和第二支架9′組成，所述的輥輪3裝在輥輪支架11上，并能繞輥輪支架11轉動，輥輪支架11通過第二銷子8′聯接在第二支架9′上，并相對第二支架9′擺動，輥輪3通過擋板12和螺釘13進行軸向限位。

所述的夾料板2做成咬緊板料式結構或板料流動式結構，所述的咬緊板料式結構采用鋸齒狀凸起的結構；所述的板料流動式結構采用上下配合的凹槽和凸起結構。

在所述的夾料板2和第一支架9之間加裝使夾料板2復位的第一彈性元件14，所述的第一彈性元件14采用螺旋彈簧或彈簧片。

在所述的輥輪3和第二支架9′之間或輥輪支架11和第二支架9′之間加裝使輥輪3復位的第二彈性元件14′，所述的第二彈性元件14′采用螺旋彈簧或彈簧片。

通過在夾料板2和第一支架9之間的間隙內穿裝第一鋼絲軟軸15，將各個夾持裝置聯接起來。

通過在輥輪3和第二支架9′之間的間隙內或在輥輪支架11和第二支架9′之間的間隙內穿裝第二鋼絲軟軸15′，將各個下壓裝置聯接起來。

本發明所述的板材拉形機主要由機架和左右兩側的夾持機構、下壓機構組成。夾持機構又分為上下部分，各部分可由多個夾持裝置排列成一排。夾持裝置由夾料板、液壓缸、銷子和支架組成。下壓機構由多個下壓裝置排列成一排或多排。下壓裝置由輥輪、液壓缸、銷子和支架組成。在板材拉形過程中，由于板料各部分的不均勻變形，夾料板或輥輪可以以銷子為軸心產生一定轉角；為了使夾料板或輥輪在卸載之后自動復位，可以在夾料板或輥輪和支架之間安裝彈性元件，彈性元件可以采用螺旋彈簧或彈簧片。為了使夾持機構的各個夾持裝置以及下壓機構的各個下壓裝置的動作趨于同步，可以采用鋼絲軟軸將每排夾持裝置或下壓裝置聯接在一起。夾持機構的作用是夾持板材，并對板材施加一定的拉力。下壓機構的作用是在夾持機構和拉形模的配合下對板材施加一定的拉力，并使板材最終成形。拉形件一般都是雙曲率蒙皮零件，夾持機構在夾持板材時以及下壓機構在下壓板材時，能夠適應拉形模的曲率變化，因此本發明中的夾持裝置和下壓裝置均采用液壓傳動方式，并且夾料板和輥輪具有擺頭功能。在成形板材時，上下夾持機構和各排的下壓機構的液壓力可以按排為單位進行調整，當每排的夾持機構或下壓機構中多個液壓缸的液壓力相同時，每排的各個夾料板或每排的各個輥輪沿拉形模的橫截面形狀產生不同的壓下量，從而使拉形件的拉應力和拉應變分布更加均勻。