压缸式板材拉伸装置及其成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106391816A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201611033101.4(22)申请日2016.11.20(71)申请人吉林大学地址130000吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人胡志清刘昆赵继冀世军冯增铭蔡中义(74)专利代理机构吉林长春新纪元专利代理有限责任公司22100代理人魏征骥(51)Int.Cl.B21D22/22(2006.01)B21D43/00(2006.01)B21D53/92(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称压缸式板材拉伸装置及其成形方法(57)摘要本发明涉及一种压缸式板材拉伸装置及其成形方法，属于机械工程领域。该装置对称双侧布置，其中任意一侧包括至少一个机械臂组件、一套模具以及以及固定底座，所述的机械臂组件包括双侧支撑板、转轴、主压力液压缸、方向控制液压缸以及夹紧器，所述的主压液压缸输出压力，通过方向控制液压缸控制主压力液压缸力的输出方向，进而促使夹紧器以不同姿态夹持板材并促使板材发生变形。优点是结构新颖，借鉴了离散柔性成形技术的特点，采用了压缸调整板材断面的轮廓形状，可以用较小液压缸代替较大直径的拉缸，较用液压拉缸成形力提高40％以上，节约了制造成本，实现板材拉伸的低成本成形。CN106391816ACN106391816A权利要求书1/1页1.一种压缸式板材拉伸装置，该装置双侧对称布置，其中一侧包括至少一个机械臂组件、一套模具、以及固定底座，所述的机械臂组件包含双侧支撑板、转轴、主压力液压缸、方向控制液压缸以及夹紧器，所述的双侧支撑板装配在固定底座上；主压力液压缸的缸筒外侧安装有转轴，主压力液压缸的活塞杆端部装配关节轴承杆；方向控制液压缸的缸筒端部带有铰接孔，方向控制液压缸的活塞杆端部有关节轴承杆；夹紧器由夹紧液压缸、滑块、上销轴、侧销轴以及本体构成，其特征在于：所述的主压力液压缸通过转轴与双侧支撑板相连，关节轴承杆与夹紧器的上销轴连接；方向控制液压缸的缸筒端部铰接孔与转轴相连接，转轴与双侧支撑板连接，关节轴承杆与夹紧器的侧销轴连接。2.根据权利要求1所述的压缸式板材拉伸装置，其特征在于，所述的方向控制液压缸用于控制主压力液压缸的摆动。3.根据权利要求1所述的压缸式板材拉伸装置，其特征在于，所述的夹紧器的夹紧液压缸固定在本体上，并与滑块连接，夹紧液压缸推动滑块用于夹持板材。4.根据权利要求1所述的压缸式板材拉伸装置，其特征在于，所述的夹紧器可以周向摆动。5.使用如权利要求1所述压缸式板材拉伸装置的成形方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)夹紧器调平，加装板材活塞杆收缩将夹紧器夹口最低点调整到和模具型面最高点等高的位置，同时用方向控制液压缸调整主压力液压缸处于垂直位置，此时加装板材，推动夹紧器的液压缸通过滑块压紧板材并锁死，准备拉伸成形；(2)预拉伸活塞杆收缩，使主压力液压缸偏离垂直位置，同时给主压力液压缸加力，促使板材产生塑形变形；(3)曲面成形进一步增大主压力液压缸的压力，同时通过方向控制液压缸控制主压力液压缸的压力和位移方向，促使板材逐渐的靠近模具表面，且使板材的边缘轮廓逐渐形成与模具边缘轮廓一致的形状；(3)保压锁住各个液压缸，保持30多秒；同时测量板材表面的贴膜尺寸；(4)卸载当贴膜尺寸达到要求，使液压缸卸载压力，板材夹紧边松弛，取下成形件。6.根据权利要求5所述的成形方法，其特征在于，所述的拉伸的板材的厚度为1-10mm，板材曲面包含了凹、凸形状。7.根据权利要求5所述的成形方法，其特征在于，所述的板材包含了钢板、铝、镁、铜及其相关的金属材料。2CN106391816A说明书1/5页压缸式板材拉伸装置及其成形方法技术领域[0001]本发明属于机械工程领域，尤其涉及用于三维曲面工件塑性成形的装置及成形方法。背景技术[0002]目前，一部分三维板材件可以通过拉伸成形实现，其中大部分飞机蒙皮件都需要拉伸成形来完成。拉伸成形主要依靠拉形设备，目前我国飞机制造公司的多数拉形机是进口设备，不但价格不菲，而且大型或超大型拉形机无法引进，因而大型三维板材件的拉伸成形受到制约。近些年来国内部分研究机构在拉形设备方面进行了相关研究，但是并没有取得突破性进展。因而发明一种技术可靠、价格低廉的拉形设备将有利于拉形成形在相关领域的快速发展。[0003]中国专利“一种大型薄壁件的拉形和电磁复合渐进成形方法及装置”公开号为104785621A，公开了一种大型薄壁件的拉形和电磁复合渐进成形方法及装置，该方法将驱动板置于待变形板料上方，用压板和托板夹持住驱动板和待变形板料，通过升降油缸带动托板移动使得驱动板和待变形板料初步拉弯和绷紧，实现拉形过程，调整电磁线圈的位置，使其正对待变