補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具及成型方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種型材拉彎、扭成型模具和動(dòng)態(tài)成型工藝方法，具體的說(shuō)是一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具及成型方法，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，可廣泛用于行走機(jī)械，航空航天器和藝術(shù)造型工程等的流線形三維結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。本發(fā)明采用補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具的方法。該模具包括若干個(gè)補(bǔ)充墊塊和模具靠模，其中所述的補(bǔ)充墊塊是在矩形鋼板上開(kāi)設(shè)與型材截面形狀不規(guī)則一側(cè)配合的溝槽而成的。用于截面類似于“T”、“F”、“E”等截面的型材在收邊三維拉彎、扭轉(zhuǎn)的成型，當(dāng)彎曲曲率中心在筋條一側(cè)時(shí)，利用補(bǔ)充墊塊使型材的筋條進(jìn)入模具對(duì)應(yīng)的三維溝槽使模具進(jìn)行三維拉彎，本發(fā)明有效的填補(bǔ)了現(xiàn)有市場(chǎng)上的空白，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉。
【專利說(shuō)明】補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具及成型方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種型材拉彎、扭成型模具和動(dòng)態(tài)成型工藝方法。屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，可廣泛用于行走機(jī)械，航空航天器和藝術(shù)造型工程等的流線形三維結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。

【背景技術(shù)】
[0002]以高速列車、動(dòng)車組和汽車為代表的行走機(jī)械設(shè)備大多已采用空氣阻力小外形美觀的流線型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。在工業(yè)生產(chǎn)上，由于拉彎成型具有回彈小、不起皺、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，型材的成型一般大多采用拉彎成型的工藝方法。若在很多關(guān)鍵工程上(如高速列車車頭)使用國(guó)外進(jìn)口件，其價(jià)格非常昂貴。因此，型材的三維彎扭成型零件有了廣泛的市場(chǎng)需求。國(guó)內(nèi)的二維拉彎成型工藝及裝備技術(shù)比較成熟，三維拉彎工藝及裝備技術(shù)也已開(kāi)始研發(fā)和應(yīng)用。而現(xiàn)有的型材三維彎扭成型零件是指:型材的中性軸為一條三維空間樣條曲線，型材的法向截面形狀和尺寸不變，截面繞其中性軸有扭轉(zhuǎn)變形的型材成型零件。在生產(chǎn)上對(duì)于截面類似于“T”、“F”、“E”等截面的型材，當(dāng)彎曲曲率中心在筋條一側(cè)時(shí)，使用傳統(tǒng)的拉彎模具進(jìn)行三維拉彎，型材的筋條無(wú)法進(jìn)入模具，因此無(wú)法成型零件，主要原因是型材的筋條無(wú)法進(jìn)入模具對(duì)應(yīng)的三維溝槽。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具及成型方法，用于截面類似于“T”、“F”、“E”等截面的型材在收邊三維拉彎、扭轉(zhuǎn)的成型，克服了現(xiàn)有拉彎模具進(jìn)行三維拉彎存在的上述缺點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下:該模具包括若干個(gè)補(bǔ)充墊塊I和模具靠模2，其中所述的補(bǔ)充墊塊I是在矩形鋼板上開(kāi)設(shè)與型材截面形狀不規(guī)則一側(cè)配合的溝槽而成的；所述的模具靠模2包括模具底座3、設(shè)置在模具底座3上方的成型模塊4和使模具靠模2與拉彎?rùn)C(jī)工作臺(tái)相固定的固定螺釘5 ;所述的補(bǔ)充墊塊I與型材固定后構(gòu)成了一個(gè)帶兩個(gè)相互垂直平面的實(shí)心截面，補(bǔ)充墊塊I通過(guò)模具靠模在2拉彎時(shí)構(gòu)建成多點(diǎn)成型曲面，使型材按著該曲面彎曲變形；在纏繞模具過(guò)程中補(bǔ)充墊塊的兩個(gè)相互垂直的實(shí)心截面與模具靠模上的第一成型曲面A和第二成型曲面B貼合。
[0005]所述的溝槽內(nèi)需拋光、邊緣倒圓角。
[0006]一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎的成型方法，其特征在于，步驟包括:
[0007](I)依據(jù)型材的截面形狀和成型零件的彎曲方向設(shè)計(jì)確定補(bǔ)充墊塊I的形狀和幾何尺寸；依據(jù)成型零件的長(zhǎng)度和變形程度確定補(bǔ)充墊塊I的數(shù)量；
[0008](2)依據(jù)成型零件的彎曲曲率和補(bǔ)充墊塊I的幾何尺寸并選取適當(dāng)?shù)幕貜椣禂?shù)設(shè)計(jì)模具靠模2的兩個(gè)三維成型曲面即第一曲面(A)和第二曲面(B)；
[0009](3)按一定的間距固定安裝補(bǔ)充墊塊I在待彎曲型材的需要成型區(qū)域上；
[0010](4)將型材連同補(bǔ)充墊塊I送進(jìn)拉彎?rùn)C(jī)進(jìn)行拉彎成型，在拉彎過(guò)程中應(yīng)保證補(bǔ)充墊塊I的兩個(gè)側(cè)面與模具靠模2的成型曲面接觸。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:生產(chǎn)上對(duì)于截面類似于“T”、“F”、“E”等截面的型材，當(dāng)彎曲曲率中心在筋條一側(cè)時(shí)，利用補(bǔ)充墊塊使型材的筋條進(jìn)入模具對(duì)應(yīng)的三維溝槽使模具進(jìn)行三維拉彎，有效的填補(bǔ)了現(xiàn)有市場(chǎng)上的空白，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，價(jià)格低廉。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明模具在拉彎成型時(shí)的工作狀態(tài)圖。
[0013]圖2為本發(fā)明模具在拉彎截面為“E”形型材時(shí)圖1C一C處剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]參閱圖1，一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具，該模具包括若干個(gè)補(bǔ)充墊塊I和模具靠模2，其中補(bǔ)充墊塊I依據(jù)“E”型材的截面形狀和尺寸，是在標(biāo)準(zhǔn)的矩形鋼板一側(cè)開(kāi)設(shè)反向溝槽并留出適當(dāng)?shù)呐浜祥g隙而成的，溝槽內(nèi)需拋光、邊緣倒圓角。補(bǔ)充墊塊I的數(shù)量以彎曲后的型材無(wú)明顯凸痕缺陷為準(zhǔn)，數(shù)量越多拉彎效果越好，但安裝和拆卸工作量越大，影響生產(chǎn)效率。補(bǔ)充墊塊I的厚度以強(qiáng)度夠用且在模具上能穩(wěn)定使型材產(chǎn)生變形為準(zhǔn)。
[0015]圖1中所示為一組由40個(gè)補(bǔ)充墊塊和模具靠模組成本拉彎模具，并對(duì)截面是類“E”的形型材時(shí)，型材三維拉彎、扭轉(zhuǎn)成型。
[0016]參閱圖2，所述的模具靠模2包括模具底座3、設(shè)置在模具底座3上方的成型模塊4和使模具靠模2與拉彎?rùn)C(jī)工作臺(tái)相固定的固定螺釘5 ;所述的補(bǔ)充墊塊I與型材固定后構(gòu)成了一個(gè)帶兩個(gè)相互垂直平面的實(shí)心截面，補(bǔ)充墊塊I通過(guò)模具靠模在2拉彎時(shí)構(gòu)建成多點(diǎn)成型曲面，使型材按著該曲面彎曲變形；在纏繞模具過(guò)程中補(bǔ)充墊塊的兩個(gè)相互垂直的實(shí)心截面與模具靠模2上的第一成型曲面A和第二成型曲面B貼合。模具靠模2上的第一成型曲面A和第二成型曲面B是根據(jù)成型零件的成型曲面形狀和補(bǔ)充墊塊的結(jié)構(gòu)尺寸以及回彈參數(shù)由工藝師構(gòu)建的。構(gòu)建模具靠模2的第一成型曲面和第二成型曲面的基本準(zhǔn)則是保證拉彎成型時(shí)補(bǔ)充墊塊I能夠構(gòu)建成穩(wěn)定的多點(diǎn)成型模具曲面。
[0017]一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎的成型方法，其特征在于，其步驟包括:
[0018](I)依據(jù)型材的截面形狀和成型零件的彎曲方向設(shè)計(jì)確定補(bǔ)充墊塊I的形狀和幾何尺寸；依據(jù)成型零件的長(zhǎng)度和變形程度確定補(bǔ)充墊塊I的數(shù)量；
[0019](2)依據(jù)成型零件的彎曲曲率和補(bǔ)充墊塊I的幾何尺寸并選取適當(dāng)?shù)幕貜椣禂?shù)設(shè)計(jì)模具靠模2的兩個(gè)三維成型曲面即第一曲面(A)和第二曲面(B)；
[0020](3)按一定的間距用固定螺釘5固定安裝補(bǔ)充墊塊I在待彎曲型材的需要成型區(qū)域上，補(bǔ)充墊塊I與型材固定后構(gòu)成了兩個(gè)相互垂直并且與模具靠模2兩個(gè)平面相垂直的實(shí)心截面；
[0021](4)將型材連同補(bǔ)充墊塊I送進(jìn)拉彎?rùn)C(jī)進(jìn)行拉彎成型，在拉彎過(guò)程中應(yīng)保證補(bǔ)充墊塊I的兩個(gè)側(cè)面與模具靠模2的成型曲面接觸，拉伸后通過(guò)拉彎?rùn)C(jī)夾頭6的空間三維運(yùn)動(dòng)和繞型材中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)完成型材在模具靠模2上的纏繞，在纏繞過(guò)程中補(bǔ)充墊塊I的兩個(gè)實(shí)心截面逐個(gè)地與拉彎模具靠模2的成型面貼合，全部補(bǔ)充墊塊I與模具靠模2貼合后成型過(guò)程結(jié)束，此時(shí)補(bǔ)充墊塊I在拉彎模具靠模2上形成了一個(gè)完整的多點(diǎn)成型曲面，型材的成型是在該多點(diǎn)成型曲面上完成的。
[0022]當(dāng)本發(fā)明模具在拉彎截面為“F”、“T”形等型材時(shí)，模具的組成和型材三維拉彎、扭轉(zhuǎn)成型方法同實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具，其特征在于，該模具包括若干個(gè)補(bǔ)充墊塊(I)和模具靠模(2)，其中所述的補(bǔ)充墊塊(I)是在矩形鋼板上開(kāi)設(shè)與型材截面形狀不規(guī)則一側(cè)配合的溝槽而成的；所述的模具靠模(2)包括模具底座(3)、設(shè)置在模具底座(3)上方的成型模塊(4)和使模具靠模(2)與拉彎?rùn)C(jī)工作臺(tái)相固定的固定螺釘(5);所述的補(bǔ)充墊塊(I)與型材固定后構(gòu)成了一個(gè)帶兩個(gè)相互垂直平面的實(shí)心截面，補(bǔ)充墊塊(I)通過(guò)模具靠模在(2)拉彎時(shí)構(gòu)建成多點(diǎn)成型曲面，使型材按著該曲面彎曲變形；在纏繞模具過(guò)程中補(bǔ)充墊塊的兩個(gè)相互垂直的實(shí)心截面與模具靠模上的兩個(gè)成型曲面貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎模具，其特征在于，所述的溝槽內(nèi)需拋光、邊緣倒圓角。
3.一種補(bǔ)充墊塊式多點(diǎn)成型三維拉彎的成型方法，其特征在于，步驟包括: (1)依據(jù)型材的截面形狀和成型零件的彎曲方向設(shè)計(jì)確定補(bǔ)充墊塊(I)的形狀和幾何尺寸；依據(jù)成型零件的長(zhǎng)度和變形程度確定補(bǔ)充墊塊(I)的數(shù)量； (2)依據(jù)成型零件的彎曲曲率和補(bǔ)充墊塊(I)的幾何尺寸并選取適當(dāng)?shù)幕貜椣禂?shù)設(shè)計(jì)模具靠模⑵的兩個(gè)三維成形曲面即第一曲面㈧和第二曲面⑶； (3)按一定的間距固定安裝補(bǔ)充墊塊(I)在待彎曲型材的需要成型區(qū)域上； (4)將型材連同補(bǔ)充墊塊(I)送進(jìn)拉彎?rùn)C(jī)進(jìn)行拉彎成形，在拉彎過(guò)程中應(yīng)保證補(bǔ)充墊塊(I)的兩個(gè)側(cè)面與模具靠模(2)的成形曲面接觸。
【文檔編號(hào)】B21D37/12GK104209414SQ201410418220
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】宋相軍, 梁繼才, 李義 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春市正通科技開(kāi)發(fā)有限公司