[發明專利]一種基于高頻復合振動的輔助拉彎裝置及方法

在審

• 申請號: 202010790569.8
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111872184A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 張生芳;呂光明;劉宇;馬付建;王紫光;尹劍;黃文麗;沙智華
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: B21D11/02
• 分類號: B21D11/02;B21D11/22;B21D35/00;B21D37/10;B21D43/00
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 張海燕;楊威

本發明公開了一種基于高頻復合振動的輔助拉彎裝置及方法，包括：三維拉彎加載模塊、超聲波振動夾鉗模塊、頂升高頻振動凸模模塊、多根導軌連接桿、頂升高頻振動模具模塊基座、至少四個凸模頂升液壓缸以及三維拉彎加載模塊導軌；本發明將超聲波振動和高頻簡諧振動與三維伺服液壓拉彎裝置結合起來，超聲波振動夾鉗模塊對工件施加超聲波振動載荷，使板料在拉彎加載過程中產生材料軟化效應，改善材料流動性能，同時可降低工件與成型凸模模具間的接觸摩擦系數，降低零件成形阻力。模具的縱向高頻振動加載，使板料在拉彎的過程中不斷的釋放殘余應力，減少板料成形回彈率，從而大大降低板料的變形抗力，提高成型精度。

技術領域

本發明涉及拉彎成型工藝技術領域，尤其涉及一種基于高頻復合振動的輔助拉彎裝置及方法。

背景技術

隨著航空航天、公路交通、軌道交通事業的飛速發展，鋁合金蒙構件廣泛的應用于飛機制造與高鐵車身制造等領域，鋁合金結構件制造的關鍵技術之一是鋁合金型材的結構件成形問題。目前，拉彎成型工藝是鋁合金蒙皮成型的主要加工方法，但由于結構件長度大、壁厚小，在板料成形過程中易出現起皺、截面形狀畸變、輪廓形狀精度超差、回彈量過大等缺陷，從而導致板料成形難度很大。

發明內容

本發明提供一種基于高頻復合振動的輔助拉彎裝置及方法，以克服上述技術問題。

本發明一種基于高頻復合振動的輔助拉彎裝置，包括：左三維拉彎加載模塊、右三維拉彎加載模塊、左超聲波振動夾鉗模塊、右超聲波振動夾鉗模塊、頂升高頻振動凸模模塊、多根導軌連接桿、頂升高頻振動模具模塊基座、至少四個凸模頂升液壓缸、左三維拉彎加載模塊導軌以及右三維拉彎加載模塊導軌；所述左三維拉彎加載模塊導軌和右三維拉彎加載模塊導軌之間通過所述導軌連接桿固定連接；所述導軌連接桿的下方設有頂升高頻振動模具模塊基座，所述凸模頂升液壓缸的兩端分別與所述頂升高頻振動模具模塊基座和頂升高頻振動凸模模塊固定連接；所述左三維拉彎加載模塊、右三維拉彎加載模塊分別滑動連接于所述左三維拉彎加載模塊導軌、右三維拉彎加載模塊導軌上；所述左超聲波振動夾鉗模塊、右超聲波振動夾鉗模塊分別設置于所述左三維拉彎加載模塊、右三維拉彎加載模塊朝向所述頂升高頻振動凸模模塊的一端。

進一步地，所述左三維拉彎加載模塊和右三維拉彎加載模塊均包括：X軸向運動組件、Y軸向運動組件、Z軸向運動組件及X軸旋轉運動組件；所述X軸向運動組件、Y軸向運動組件、Z軸向運動組件，分別包括：動力裝置和由所述動力裝置控制的運動平臺；所述動力裝置驅動所述三個運動平臺帶動板料沿X軸、Y軸、Z軸運動；所述X軸旋轉運動組件帶動板料沿X軸旋轉方向拉彎。

進一步地，所述X軸向運動組件，包括：X軸液壓缸、X軸移動平臺；所述Y軸向運動組件，包括：Y軸移動平臺、Y軸液壓缸；所述Z軸向運動組件，包括：Z軸移動平臺、Z軸液壓缸；所述X軸旋轉運動組件，包括：X軸旋轉平臺、X軸旋轉液壓缸；兩個所述X軸移動平臺分別與所述左三維拉彎加載模塊導軌和右三維拉彎加載模塊導軌滑動連接；所述Z軸移動平臺固定在所述X軸移動平臺上；所述Z軸移動平臺朝向所述頂升高頻振動凸模模塊的一端設有Z軸滑軌，另一端與所述X軸液壓缸固定連接，所述X軸液壓缸固定于所述X軸移動平臺上；所述Y軸移動平臺與所述Z軸滑軌滑動連接，所述Y軸移動平臺上設有Y軸滑軌，所述X軸旋轉平臺連接塊與所述Y軸滑軌滑動連接；所述Y軸移動平臺縱向設有Y軸液壓缸，所述Y軸液壓缸與所述X軸旋轉平臺連接塊固定連接；所述X軸旋轉平臺與所述X軸旋轉平臺連接塊通過X方向軸連接；所述X軸旋轉液壓缸在Z軸方向與所述X軸旋轉平臺鉸接，所述Z軸液壓缸穿過固定在Z軸滑軌上的限位板與所述X軸旋轉液壓缸鉸接。