補充墊塊式多點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、扭成型模具和動態(tài)成型工藝方法，具體的說是一種補充墊塊式多點成型三維拉彎模具及成型方法，屬于機械工程領(lǐng)域，可廣泛用于行走機械，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)明采用補充墊塊式多點成型三維拉彎模具的方法。該模具包括若干個補充墊塊和模具靠模，其中所述的補充墊塊是在矩形鋼板上開設(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，當彎曲曲率中心在筋條一側(cè)時，利用補充墊塊使型材的筋條進入模具對應(yīng)的三維溝槽使模具進行三維拉彎，本發(fā)明有效的填補了現(xiàn)有市場上的空白，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉。
【專利說明】補充墊塊式多點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、扭成型模具和動態(tài)成型工藝方法。屬于機械工程領(lǐng)域，可廣泛用于行走機械，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、動車組和汽車為代表的行走機械設(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，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)使用國外進口件，其價格非常昂貴。因此，型材的三維彎扭成型零件有了廣泛的市場需求。國內(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)上對于截面類似于“T”、“F”、“E”等截面的型材，當彎曲曲率中心在筋條一側(cè)時，使用傳統(tǒng)的拉彎模具進行三維拉彎，型材的筋條無法進入模具，因此無法成型零件，主要原因是型材的筋條無法進入模具對應(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充墊塊式多點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)有拉彎模具進行三維拉彎存在的上述缺點。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方案結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】如下:該模具包括若干個補充墊塊I和模具靠模2，其中所述的補充墊塊I是在矩形鋼板上開設(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與拉彎機工作臺相固定的固定螺釘5 ;所述的補充墊塊I與型材固定后構(gòu)成了一個帶兩個相互垂直平面的實心截面，補充墊塊I通過模具靠模在2拉彎時構(gòu)建成多點成型曲面，使型材按著該曲面彎曲變形；在纏繞模具過程中補充墊塊的兩個相互垂直的實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]一種補充墊塊式多點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)計確定補充墊塊I的形狀和幾何尺寸；依據(jù)成型零件的長度和變形程度確定補充墊塊I的數(shù)量；
[0008](2)依據(jù)成型零件的彎曲曲率和補充墊塊I的幾何尺寸并選取適當?shù)幕貜椣禂?shù)設(shè)計模具靠模2的兩個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)將型材連同補充墊塊I送進拉彎機進行拉彎成型，在拉彎過程中應(yīng)保證補充墊塊I的兩個側(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)上對于截面類似于“T”、“F”、“E”等截面的型材，當彎曲曲率中心在筋條一側(cè)時，利用補充墊塊使型材的筋條進入模具對應(yīng)的三維溝槽使模具進行三維拉彎，有效的填補了現(xiàn)有市場上的空白，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉。

【專利附圖】

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

【具體實施方式】
[0014]參閱圖1，一種補充墊塊式多點成型三維拉彎模具，該模具包括若干個補充墊塊I和模具靠模2，其中補充墊塊I依據(jù)“E”型材的截面形狀和尺寸，是在標準的矩形鋼板一側(cè)開設(shè)反向溝槽并留出適當?shù)呐浜祥g隙而成的，溝槽內(nèi)需拋光、邊緣倒圓角。補充墊塊I的數(shù)量以彎曲后的型材無明顯凸痕缺陷為準，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。補充墊塊I的厚度以強度夠用且在模具上能穩(wěn)定使型材產(chǎn)生變形為準。
[0015]圖1中所示為一組由40個補充墊塊和模具靠模組成本拉彎模具，并對截面是類“E”的形型材時，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與拉彎機工作臺相固定的固定螺釘5 ;所述的補充墊塊I與型材固定后構(gòu)成了一個帶兩個相互垂直平面的實心截面，補充墊塊I通過模具靠模在2拉彎時構(gòu)建成多點成型曲面，使型材按著該曲面彎曲變形；在纏繞模具過程中補充墊塊的兩個相互垂直的實心截面與模具靠模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則是保證拉彎成型時補充墊塊I能夠構(gòu)建成穩(wěn)定的多點成型模具曲面。
[0017]一種補充墊塊式多點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)計確定補充墊塊I的形狀和幾何尺寸；依據(jù)成型零件的長度和變形程度確定補充墊塊I的數(shù)量；
[0019](2)依據(jù)成型零件的彎曲曲率和補充墊塊I的幾何尺寸并選取適當?shù)幕貜椣禂?shù)設(shè)計模具靠模2的兩個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固定安裝補充墊塊I在待彎曲型材的需要成型區(qū)域上，補充墊塊I與型材固定后構(gòu)成了兩個相互垂直并且與模具靠模2兩個平面相垂直的實心截面；
[0021](4)將型材連同補充墊塊I送進拉彎機進行拉彎成型，在拉彎過程中應(yīng)保證補充墊塊I的兩個側(cè)面與模具靠模2的成型曲面接觸，拉伸后通過拉彎機夾頭6的空間三維運動和繞型材中心軸線的轉(zhuǎn)動完成型材在模具靠模2上的纏繞，在纏繞過程中補充墊塊I的兩個實心截面逐個地與拉彎模具靠模2的成型面貼合，全部補充墊塊I與模具靠模2貼合后成型過程結(jié)束，此時補充墊塊I在拉彎模具靠模2上形成了一個完整的多點成型曲面，型材的成型是在該多點成型曲面上完成的。
[0022]當本發(fā)明模具在拉彎截面為“F”、“T”形等型材時，模具的組成和型材三維拉彎、扭轉(zhuǎn)成型方法同實施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種補充墊塊式多點成型三維拉彎模具，其特征在于，該模具包括若干個補充墊塊(I)和模具靠模(2)，其中所述的補充墊塊(I)是在矩形鋼板上開設(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)與拉彎機工作臺相固定的固定螺釘(5);所述的補充墊塊(I)與型材固定后構(gòu)成了一個帶兩個相互垂直平面的實心截面，補充墊塊(I)通過模具靠模在(2)拉彎時構(gòu)建成多點成型曲面，使型材按著該曲面彎曲變形；在纏繞模具過程中補充墊塊的兩個相互垂直的實心截面與模具靠模上的兩個成型曲面貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補充墊塊式多點成型三維拉彎模具，其特征在于，所述的溝槽內(nèi)需拋光、邊緣倒圓角。
3.一種補充墊塊式多點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)計確定補充墊塊(I)的形狀和幾何尺寸；依據(jù)成型零件的長度和變形程度確定補充墊塊(I)的數(shù)量； (2)依據(jù)成型零件的彎曲曲率和補充墊塊(I)的幾何尺寸并選取適當?shù)幕貜椣禂?shù)設(shè)計模具靠模⑵的兩個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)將型材連同補充墊塊(I)送進拉彎機進行拉彎成形，在拉彎過程中應(yīng)保證補充墊塊(I)的兩個側(cè)面與模具靠模(2)的成形曲面接觸。
【文檔編號】B21D37/12GK104209414SQ201410418220
【公開日】2014年12月17日 申請日期: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 申請人:長春市正通科技開發(fā)有限公司