多夾鉗式拉伸成形機的製作方法
2023-05-04 15:05:36
專利名稱：多夾鉗式拉伸成形機的製作方法
技術領域：
本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機涉及一種用於板類件曲面成形的塑性加工設 備，屬於機械工程領域。
背景技術：
傳統的拉伸成形機拉形工件時，一般只用一至兩個液壓缸產生拉伸動作，鉗口處 板材沿橫向基本整體移動；在成形橫向曲率較大的工件時，板材橫向的拉應力和拉應變分 布明顯不均勻，易產生不貼模、拉裂或起皺等成形缺陷。為了防止這些缺陷，設備的控制精 度要求很高，控制系統的設計複雜，設備價格昂貴；而且拉形用坯料往往需要較大的工藝餘 量，從而導致材料的利用率降低。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種多夾鉗式拉伸成形機，其機架兩側分別排列著一 排多個夾料機構，各夾料機構分別設有下部聯接孔和後部聯接孔，各聯接孔分別通過銷軸 或萬向節與拉料機構聯接。多夾鉗式拉伸成形機利用多缸液壓系統的帕斯卡定理和材料的 加工硬化特性以及最小阻力定律，簡單地實現多個夾鉗的柔性控制，使工件在拉形過程中 更容易貼模，顯著提高工件的材料利用率和拉形質量。多夾鉗式拉伸成形機與傳統的拉伸 成形機相比，能夠在更均勻的拉應力和拉應變作用下實現曲面件的拉伸成形，同時降低拉 伸成形機的製造成本。本實用新型的上述目的是這樣實現的，結合附圖說明如下一種板類件曲面成形用塑性加工設備——多夾鉗式拉伸成形機，主要由夾料機構 1、拉料機構2和機架3組成；機架3兩側分別排列著一排多個夾料機構1，各夾料機構1分 別設有下部聯接孔4和後部聯接孔5，各聯接孔分別通過銷軸或萬向節與拉料機構2聯接。本實用新型的夾料機構1的下部聯接孔4通過萬向節與豎直方向布置的拉料機構 2聯接；夾料機構1的後部聯接孔5通過萬向節與兩個拉料機構2聯接，其中一個水平方向 布置，另一個傾斜方向布置。本實用新型的夾料機構1的下部聯接孔4通過萬向節與豎直方向布置的拉料機構 2聯接；夾料機構1的後部聯接孔5通過萬向節與水平方向布置的拉料機構2聯接。本實用新型的夾料機構1由液壓缸6、夾料架7和夾料塊組成；液壓缸6與夾料架 7為一體式或組合式結構；夾料塊的夾料接觸面採用咬緊式或流動式結構；夾料塊分別固 定在液壓缸的活塞和夾料架上。本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機機架3的兩側拉料機構中同一方向排列的1排 液壓缸用一個或多個電磁換向閥控制；可以增加夾料機構1和拉料機構2的數量，或兩臺拉 伸成形機並列使用。本實用新型的機架3左側排列的夾料機構1和拉料機構2與機架3右側排列的夾 料機構1和拉料機構2之間的距離可調。[0011]本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機其模座可以上下移動；配合使用的模具可以採 用實體模具11，也可以採用多點可調式數位化模具12。本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機可以配置下壓機構13。技術效果本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機，與傳統拉伸成形機相比，通過在各 個夾料機構1分別設有下部聯接孔4和後部聯接孔5 ；依據多缸液壓系統的帕斯卡定理和 材料的加工硬化特性以及最小阻力定律，在相同液壓力的成排液壓缸作用下，使各夾料機 構沿拉伸方向產生不同的位移量與轉角，從而順應模具曲面的變化趨勢而移動與旋轉；導 致施加在工件上的加載路徑更加合理，工件的拉應力和拉應變的分布更加均勻，較容易地 實現加工件的貼模，減少拉形件的工藝餘量，提高材料利用率和成形質量。多夾鉗式拉伸成 形機採用簡單、低廉的液壓系統實現多個夾鉗的柔性控制，獲得比傳統拉伸成形機更好的 工件成形效果。
圖1是多夾鉗式拉伸成形機的示意圖，其中圖1(a)是正視圖；圖1(b)是俯視圖。圖2是夾料機構的示意圖。圖3是左右兩側夾料機構和拉料機構之間距離可以調整的多夾鉗式拉伸成形機 示意圖。圖4是模座具有上下移動功能時，與實體模具配合使用的拉形示意圖。圖5是與多點可調式數位化模具配合使用時拉形示意圖。圖6是配置下壓機構時拉形示意圖。其中1.夾料機構，2.拉料機構，3.機架，4.下部聯接孔，5.後部聯接孔，6.液壓 缸，7.夾料架，8.與活塞聯接的夾料塊，9.與夾料架聯接的夾料塊，10.板材，11.實體模具， 12.多點可調式數位化模具，13.下壓機構。
具體實施方式
以下結合附圖所示的實施例進一步說明本實用新型的具體內容及其工作過程。本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機，主要由夾料機構1、拉料機構2和機架3組合 構成；機架3兩側分別排列著一排多個夾料機構1，各夾料機構1分別設有下部聯接孔4和 後部聯接孔5，各聯接孔分別通過銷軸或萬向節與拉料機構2聯接。與夾料機構相聯接的 拉料機構2採用三個液壓缸時，夾料機構1的下部聯接孔4通過萬向節與豎直方向布置的 拉料機構2聯接；夾料機構1的後部聯接孔5通過萬向節與兩個拉料機構2聯接，其中一 個水平方向布置，另一個傾斜方向布置。與夾料機構相聯接的拉料機構2採用兩個液壓缸 時，夾料機構1的下部聯接孔4通過萬向節與豎直方向布置的拉料機構2聯接；夾料機構1 的後部聯接孔5通過萬向節與水平方向布置的拉料機構2聯接。通過調整不同方向拉料機 構液壓缸的液壓力值，可以調整夾料機構的拉伸力與拉伸方向。夾料機構1設置兩處聯接 孔，有利於多夾鉗式拉伸成形機利用多缸液壓系統的帕斯卡定理和材料的加工硬化特性以 及最小阻力定律，在相同液壓力值的成排液壓缸作用下，各夾料機構順應模具曲面的變化趨勢而移動與旋轉，較容易地實現工件的貼模，從而提高工件的材料利用率和拉形質量。為 了簡化控制系統，同一方向排列的一排液壓缸用一個電磁換向閥控制。當加工件的寬度較 小時，可以只使用一排多個夾料機構1和拉料機構2中的若干個機構；當加工件的寬度較大 時，可以增加夾料機構1和拉料機構2的數量，或兩臺拉伸成形機並列使用。加工件的長度 變化較大時，可以通過調整機架3左側排列的多個夾料機構1和拉料機構2與機架3右側 排列的多個夾料機構1和拉料機構2之間的距離，實現工件的成形。夾料機構1由液壓缸 6、夾料架7和夾料塊組成；液壓缸6與夾料架7為一體式或組合式結構；夾料塊的夾料接觸 面採用咬緊式或流動式結構；夾料塊分別固定在液壓缸的活塞和夾料架上。多夾鉗式拉伸 成形機模座可以上下移動；其配合使用的模具可以採用實體模具11，也可以採用多點可調 式數位化模具12，更好的應對多品種工件生產的需求。多夾鉗式拉伸成形機可以配置下壓 機構13。下壓機構13在夾料機構1和模具的配合下對工件施加一定的壓力，使板材更好的 貼模，而且能夠成形波浪形工件或複雜形狀工件。圖1是多夾鉗式拉伸成形機的示意圖，其中圖1(a)是正視圖；圖1(b)是俯視圖。 主要由夾料機構1、拉料機構2和機架3組成；機架3兩側分別排列著一排10個夾料機構 1，各夾料機構1分別設有下部聯接孔4和後部聯接孔5，各聯接孔分別通過萬向節與拉料 機構2聯接。夾料機構1的下部聯接孔4通過萬向節與豎直方向布置的拉料機構2聯接； 夾料機構1的後部聯接孔5通過萬向節與兩個拉料機構2聯接，其中一個水平方向布置，另 一個傾斜方向布置。通過調整不同方向拉料機構2液壓缸的液壓力值，可以調整夾料機構 1的拉伸力與拉伸方向。圖2是夾料機構1的示意圖，主要由液壓缸6、夾料架7和夾料塊組合構成；夾料機 構1的液壓缸6與夾料架7為一體式結構。需要夾緊板材時，液壓缸6上面的油孔進液壓 油，下面的油孔出液壓油，從而控制液壓缸帶動和活塞相聯的夾料塊8向下運動，與和夾料 架7相聯的夾料塊9共同夾緊板材。需要鬆開板材時，液壓缸6下面的油孔進液壓油，上面 的油孔出液壓油，從而控制液壓缸6帶動和活塞相聯的夾料塊8向上運動，離開和夾料架7 相聯的夾料塊9，鬆開板材。夾料機構1設有下部聯接孔4和後部聯接孔5，各聯接孔分別 通過萬向節與拉料機構2聯接。圖3是左右兩側夾料機構1和拉料機構2之間距離可以調整的多夾鉗式拉伸成形 機示意圖。工件的長度變化較大時，可以通過調整機架3左側排列的多個夾料機構1和拉 料機構2與機架3右側排列的多個夾料機構1和拉料機構2之間的距離，對應不同工件的 長度。多夾鉗式拉伸成形機左右夾料機構的距離調整後，可以使用由液壓缸或緊固件構成 的自鎖機構鎖住拉料機構2的框架。為了簡化設備結構，可以單獨移動機架3左側或右側 排列的多個夾料機構1和拉料機構2。為了進一步增加拉伸成形機的寬度，可以增加夾料機 構1和拉料機構2的數量，或將兩臺拉伸成形機並列使用。圖4是模座具有上下移動功能時，與實體模具11配合使用的拉形示意圖。模座具 有上下移動功能時，可以不用傾斜方向布置的拉料機構，進一步簡化設備結構。首先，通過 水平布置的一排液壓缸對板材10施加拉力進行預拉伸；其次，通過模座上移以及豎直布置 拉料機構的液壓缸使板材10逐漸貼模並實現板材10的成形。針對不同形狀的模具，可以 通過控制液壓缸行程來實現板材10的拉伸成形。圖5是與多點可調式數位化模具12配合使用時拉形示意圖。多點可調式數位化模具12可以隨意變換模具形面，能夠更好的應對多品種工件柔性生產的需求。圖6是配置下壓機構13時拉形示意圖。下壓機構13在夾料機構1和多點可調式 數位化模具12的配合下對板材施加一定的壓力，不僅能夠使板材10更好的貼模，而且能夠 拉伸成形波浪形工件或複雜形狀工件。下面舉例說明多夾鉗式拉伸成形機的工作過程。首先，根據工件的尺寸確定使用 夾料機構和拉料機構的數量以及夾料機構的初始位置，通過調整不同方向布置的拉料機構 液壓缸的行程，實現多個夾鉗的定位。然後，將板材放入夾料機構的夾鉗口內，通過夾料機 構夾緊板材。夾料後，通過調整水平方向布置的拉料機構的液壓缸行程，實現對板材的預拉 伸。在成形過程中，可以通過以排為單位來調整不同方向布置的拉料機構的液壓缸行程與 液壓力或模座的上頂或下壓機構對板材施加壓力，控制夾料機構的拉伸力與拉伸方向，實 現夾料機構順應模具曲面的變化趨勢而移動與旋轉，實現工件的貼模。為了更好地實現工 件的貼模，可以調整豎直方向、水平方向、傾斜方向布置的拉料機構以及模座上頂、下壓機 構等的動作先後順序。拉形結束後，通過調整夾料機構的液壓缸行程來實現各個夾鉗對板 材的松馳。本實用新型的多夾鉗式拉伸成形機，通過在各個夾料機構分別設置兩個聯接孔； 利用多缸液壓系統的帕斯卡定理和材料的加工硬化特性以及最小阻力定律，在相同液壓力 的成排液壓缸作用下，使多個夾料機構能夠順應模具曲面的變化趨勢而移動與旋轉；從而 導致施加在工件上的加載路徑更加合理，工件的拉應力和拉應變的分布更加均勻，實現工 件的貼模，減少拉形件的工藝餘量，提高材料利用率和成形質量。多夾鉗式拉伸成形機採用 簡單、低廉的液壓系統實現了多個夾鉗的柔性控制，從而獲得比傳統拉伸成形機更好的工 件成形效果。
權利要求一種多夾鉗式拉伸成形機，主要由夾料機構(1)、拉料機構(2)和機架(3)組成；其特徵在於，機架(3)兩側分別排列著一排多個夾料機構(1)，各夾料機構(1)分別設有下部聯接孔(4)和後部聯接孔(5)，各聯接孔分別通過銷軸或萬向節與拉料機構(2)聯接。
2.根據權利要求1所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於，所述夾料機構(1)的下部 聯接孔(4)通過萬向節與豎直方向布置的拉料機構(2)聯接；所述夾料機構的後部聯接孔 (5)通過萬向節與2個拉料機構(2)聯接，其中一個水平方向布置，另一個傾斜方向布置。
3.根據權利要求1所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於，所述夾料機構(1)的下部 聯接孔(4)通過萬向節與豎直方向布置的拉料機構(2)聯接；所述夾料機構的後部聯接孔 (5)通過萬向節與水平方向布置的拉料機構(2)聯接。
4.根據權利要求1、2或3所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於，所述的夾料機構 (1)由液壓缸(6)、夾料架(7)和夾料塊組成，液壓缸(6)與夾料架(7)為一體式或組合式 結構，夾料塊的夾料接觸面採用咬緊式或流動式結構，夾料塊分別固定在液壓缸的活塞和 夾料架上。
5.根據權利要求1所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於，所述的拉料機構(2)中同 一方向排列的一排多個液壓缸用一個或多個電磁換向閥控制；所述的夾料機構(1)和拉料 機構(2)的數量可以增加，或兩臺拉伸成形機並列使用。
6.根據權利要求1所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於，所述的機架(3)左側排列 的夾料機構⑴和拉料機構⑵與機架⑶右側排列的夾料機構⑴和拉料機構⑵之間 的距離可調。
7.根據權利要求1所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於，其模座可以上下移動；與 其配合使用的模具採用實體模具(11)，也可以採用多點可調式數位化模具(12)。
8.根據權利要求1所述的多夾鉗式拉伸成形機，其特徵在於配置下壓機構(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種多夾鉗式拉伸成形機，涉及一種用於板類件曲面成形的塑性加工設備，屬於機械工程領域。該機主要由夾料機構(1)、拉料機構(2)和機架(3)組成；機架(3)兩側分別排列著一排多個夾料機構(1)，各夾料機構(1)分別設有下部聯接孔(4)和後部聯接孔(5)，各聯接孔分別通過銷軸或萬向節與拉料機構(2)聯接。該機可以實現多個夾鉗的柔性控制，使工件在拉形過程中更容易貼模，顯著提高工件的材料利用率，獲得更好的工件成形效果。
文檔編號B21D22/22GK201755613SQ201020509299
公開日2011年3月9日 申請日期2010年8月28日 優先權日2010年8月28日
發明者付文智, 馮朋曉, 李明哲, 鄧玉山, 韓奇鋼 申請人:吉林大學