[發明專利]鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 201310289762.3
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103357797A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 孫寶龍;王永軍;楊潤強
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形裝置，其特征在于，包括底座、泵體架、轉動臂、轉動軸、第一夾塊、移動塊、第二夾塊、液壓作用筒和液壓泵；液壓泵安裝在所述底座的上表面，液壓作用筒套裝在液壓泵的輸出軸上，所述液壓作用筒的另一端與轉動臂連接；轉動臂安裝在轉動軸上，并使轉動臂與轉動軸定位面配合的下表面與轉動軸上的定位面貼合；移動塊位于轉動臂一側，并且該移動塊的定位銷安裝在底座的調節槽內，用于根據拉伸長度調整移動塊在底座上的位置；第一夾塊和第二夾塊分別安裝在轉動臂和移動塊的上表面，用于壓緊板料。

2.如權利要求1所述一種鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形裝置，其特征在于，在泵體架的一個表面中心有凸出的固定塊，該固定塊的中心有泵體架銷釘的安裝孔；在泵體架另一個表面的兩側分別有定位板，液壓泵的底端置于在兩個定位板之間，并通過該定位板實現對液壓泵底端的定位。

3.如權利要求1所述一種鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形裝置，其特征在于，轉動臂的上表面是第一夾塊和轉動軸螺母的安裝面，轉動臂一端有用于安裝液壓作用筒的方形通槽；所述方形通槽的高度略大于小直徑段的高度，所述方形通槽的寬度是與之配合的液壓作用筒小直徑段外徑的倍，當液壓作用筒的小直徑段安裝在所述方形通槽內后，與方形通槽的上壁面和下壁面之間有間隙，并且能夠在該方形通槽內做水平擺動；在所述方形通槽的上殼體與下殼體上有轉動臂銷釘的安裝孔，當液壓作用筒裝入轉動臂的方形通槽后，通過轉動臂銷釘對液壓作用筒定位，并使液壓作用筒與轉動臂銷釘之間能夠產生周向轉動；轉動臂下表面有與轉動軸定位面的配合面；在所述轉動臂與轉動軸定位面配合端有貫通的轉動軸安裝孔；在所述轉動軸安裝孔外側有第一夾塊的安裝孔。

4.如權利要求1所述一種鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形裝置，其特征在于，所述移動塊的上表面與轉動臂上表面處于同一水平面；移動塊的上表面有第二夾塊的安裝孔；移動塊的下表面中部安裝有2個定位銷，通過該定位銷與底座上條形通槽的配合，實現移動塊位置的調節。

5.一種利用權利要求1所述一種鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形裝置對鋁合金板料進行彎曲的方法，其特征在于，具體過程是：

第一步，將待成形鋁合金板料裝夾在第一夾塊和第二夾塊上并固緊；

第二步，啟動液壓泵對待成形鋁合金板料進行第一次彎曲拉伸；所述彎曲拉伸的次數n根據彎曲的角度θ確定，當待成形鋁合金板料的彎曲角度θ＞30°時，需多次彎曲成形，當待成形鋁合金板料的彎曲角度θ≤30°時，一次彎曲成形；具體是：根據待成形鋁合金板料的彎曲角度θ設定轉動臂的轉動角度，所述轉動臂的轉動角度≤30°；啟動液壓泵使轉動臂轉動拉伸板料；液壓泵最大輸出壓力為600kg/cm²，液壓泵伸出端長度為55mm，速度為2mm/s；

由幾何關系可知液壓泵伸出端長度△l與彎曲角度θ的關系式如下：

cos(θ+α)=a2+b2-(Δl+c)22ab---(1)]]>

公式（1）中：a是轉動軸中心到轉動臂銷釘中心距離；b是轉動軸中心到泵體架銷釘中心距離；c是轉動臂銷釘中心到泵體架銷釘中心距離；α是轉動軸和轉動臂銷釘之間連線與轉動軸和泵體架銷釘之間連線夾角；△l是液壓泵伸出端長度；θ是彎曲角度；

第三步，當轉動臂轉動設定角度后，關閉液壓泵并時效10min；得到第一次彎曲拉伸成形的鋁合金板料；

第四步，從所述面內彎曲成形裝置上取下彎曲成形的鋁合金板料，并測量拉伸區的彎曲角度是否滿足要求；

對于彎曲角度θ＞30°的待成形鋁合金板料，若滿足要求，則進入第五步進行后續彎曲拉伸；若鋁合金板料拉伸區的彎曲角度不滿足要求，則重復第一步至第三步繼續補拉伸，直至鋁合金板料彎曲的角度達到第一次彎曲成形要求的角度；

對于彎曲角度θ≤30°的待成形鋁合金板料，若滿足要求，結束對該鋁合金板料的彎曲成形，得到彎曲成形的鋁合金板料；若鋁合金板料拉伸區的彎曲角度不滿足要求，確定需要的補拉伸量，并重復第一步至第三步進行補拉伸，直至鋁合金板料彎曲的角度滿足彎曲成形要求；

第五步，對于彎曲角度θ＞30°的待成形鋁合金板料進行后續反復彎曲拉伸，具體是，重復第一步至第三步進行后續彎曲拉伸，并測量每次后續彎曲拉伸后鋁合金板料拉伸區的彎曲角度；若滿足要求，結束對該鋁合金板料的彎曲成形；若不滿足要求，確定需要的補拉伸量，并按照第四步進行補拉伸，直至鋁合金板料拉伸區的彎曲角度滿足要求，得到彎曲成形的鋁合金板料。

6.如權利要求5所述一種鋁合金板料不均勻拉伸面內彎曲成形方法，其特征在于，所述的補拉伸量是以測量得到的角度，通過公式（1）得到該角度下液壓泵伸出端長度，所述該角度下液壓泵伸出端長度與角度所對應的液壓泵伸出端長度之差即為所需的補拉伸量。