[實用新型]一種拉壓結合式型材柔性三維拉彎成形裝置

有效

• 申請號: 201820672649.1
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN208495503U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 高嵩;李奇涵;孫熒力;郝兆朋;李紹松;韓玲
• 申請（專利權）人: 長春工業大學
• 主分類號: B21D22/22
• 分類號: B21D22/22;B21D7/06;B21D37/12;B21D7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種拉壓結合式型材柔性三維拉彎成形裝置。每個成形單元由兩端機架、盤式制動裝置、同步垂直舉升裝置、旋轉調形裝置、工作臺、模具組件、液壓執行機構、傳感器組成。本實用新型采用拉彎與壓彎相結合的方法，垂直方向上利用夾鉗帶動型材與模具合模，在成形后的彎曲面上，利用單元體端部安裝的液壓油缸驅動活塞桿，在垂直彎曲后的曲面上使型材壓彎成形，解決了類似“S”形、“W”形一類型材傳統三維拉彎無法實現的復雜彎曲成形的技術問題；通過自動化的調形技術，降低了人工強度，提高了生產效率和成形精度，消除回彈變形不確定性對成形精度的影響；并實現了同種截面不同目標形狀一類型材構件的二維或三維彎曲成形，降低了模具制造成本。

技術領域

本實用新型涉及一種型材三維拉彎成形設備，屬于機械工程領域，可廣泛應用于航空航天、軌道客車、汽車等車身三維骨架結構件的生產。

背景技術

金屬型材三維拉彎結構件具有自重輕、用料省、結構強度高、空氣動力學性能好、幾何造型流暢等結構特點，越來越多的應用于飛機、高速列車和汽車等高端行走機械設備的制造當中，可有效提高載運工具的安全性、操控性和燃油經濟性，是一種先進的輕量化結構。隨著現代工業的不斷發展，載運工具的外形設計趨向于流線型復雜化，制造業對型材三維拉彎結構件的需求也日益加劇，然而，由于型材三維拉彎成形的復雜性和成形件形狀難于控制，現有金屬型材的三維拉彎成形加工工藝已無法滿足其快速發展成形需求。

金屬型材的三維拉彎是指型材沿其軸線方向拉伸變形，并在與其軸向截面相正交垂直的兩個平面上有彎曲變形的型材成形工藝過程。現有三維拉彎工藝一般采用整體模具或多點模具，成形前需對模具形狀進行人工調形；成形過程中一般采用兩端夾鉗作為唯一動力輸出源，通過夾鉗帶動型材與模具合模成形，僅能在一個曲率半徑彎曲方向上彎曲成形；成形后還需針對回彈問題進行人工矯形和模具調整。存在勞動強度大、自動化程度低、周期長、成形精度差等問題，且無法實現任一平面上的多向曲率半徑的復雜彎曲成形，如S形、W形狀彎曲。

為此，本實用新型采用拉彎與壓彎相結合的方法，實現了一種新型、柔性、高精度、自動化的金屬型材三維拉彎成形裝置及工藝方法，解決了現有技術的不足，具有廣闊的應用前景和潛在的市場價值。

實用新型內容

鑒于型材三維拉彎成形生產現狀，本實用新型提供了一種拉彎-壓彎結合的型材柔性三維拉彎成形裝置及工藝方法。設計了自動化調形機構，成形前，多點模具可在單元體上自動調形構成目標零件垂直方向上的包絡面，克服了人工調形效率低、精度差、勞動強度大的不足，實現了多點三維拉彎模具的位置和旋轉角度的自動化調形和精確控制。采用拉彎與壓彎相結合的方法，垂直方向上利用夾鉗帶動型材與模具合模，在成形后的彎曲面上，利用單元體端部安裝的液壓油缸驅動活塞桿，在垂直彎曲后的曲面上使型材壓彎成形，該方法解決了“S”形、“W”形一類型材傳統三維拉彎無法實現的多向曲率半徑復雜彎曲成形的技術難題；根據測量成形件在水平面和垂直平面的回彈誤差，對多點模具構成的包絡面進行自動化調形補償，使成形零件整體成形精度達到加工要求水平；對于同種截面不同目標形狀型材的三維彎曲成形，可通過自動化調整多點模具調形位置及角度，以及控制各單元體活塞桿推出位移實現。

由上所述，本實用新型解決的傳統拉彎工藝難以解決的問題如下：

（1）實現了多點模具的自動化調形，降低了人工強度，提高了生產效率和成形精度；

（2）解決了類似“S”形、“W”形一類型材傳統三維拉彎無法實現的復雜彎曲成形的技術問題；

（3）通過自動化的調形技術，消除回彈變形不確定性對成形精度的影響；

（4）實現了同種截面不同目標形狀一類型材構件的二維或三維彎曲成形，降低了模具制造成本。

附圖說明

圖1：一種拉壓結合式型材柔性三維拉彎成形裝置示意圖。