利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置製造方法
2023-07-27 13:43:21 2
利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置製造方法
【專利摘要】利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，它涉及一種板材彎曲成形裝置，以解決現有雙曲率零件的成形技術難以保證成形件的曲率精度要求的問題。凹模設置在凹模通槽中，凹模的上端面設有雙曲率圓弧凹槽，雙曲率圓弧凹槽沿橫向設有橫向圓弧凹槽，雙曲率圓弧凹槽沿縱向設有縱向圓弧凹槽，縱向圓弧凹槽對應的凹模側面上對稱設有斜孔，凸模的下端面設有雙曲率圓弧面，雙曲率圓弧面沿橫向設有與橫向圓弧凹槽弧度相同的橫向圓弧面，雙曲率圓弧面沿縱向設有與縱向圓弧凹槽弧度相同的縱向圓弧面，上螺母與上連接螺栓螺紋連接，下螺母與下連接螺栓螺紋連接，凸模的雙曲率圓弧面設置在雙曲率圓弧凹槽中。本發明用於金屬板材雙曲率彎曲成形。
【專利說明】利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種板材彎曲成形裝置，具體涉及一種利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置。
【背景技術】
[0002]雙曲率零件多用於航空航天工業，如飛機的蒙皮、雙曲率壁板等，在民用領域也佔有一定的比重。雙曲率零件的曲率半徑沿不同方向而發生變化，因此複雜的幾何輪廓也增加了製造模具的難度。在實際雙曲率鈑金件生產中，需考慮上下模之間以及板料在凹模上放置等問題，同時在一些工況下，成形後的板料完全緊貼在凹模凹腔內，不易取出。現有的多點彎曲工藝是一種成形雙曲率零件的方法，但是該工藝相對製造成本高，板料各部分間非均勻性變形顯著。
[0003]現有板材彎曲成形技術大多針對單向曲率而設計的。中國專利號為201010574220.7、
【公開日】為2011年10月19日的發明專利公開了一種複雜雙曲率蠕變時效成形裝置，該專利雖可以實現複雜單雙曲率零件的成形，該裝置是通過多組壓杆組合而成的凸模和凹模，壓杆數量少，難以保證成形件的曲率精度要求，而且壓杆與板料接觸區域可能造成應力集中，影響了成形件使用性能，適用的材料範圍較窄。
【發明內容】
[0004]本發明為解決解決現有雙曲率零件的成形技術難以保證成形件的曲率精度要求的問題，而提供一種利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置。
[0005]利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置包括上螺母、凸模、凹模、凹模座、下螺母、頂出杆和四個定位螺栓，凹模座的下端設有下連接螺栓，凹模座的上端設有凹模通槽，凹模通槽對應的凹模座每個側壁上設有兩個定位螺孔，左側壁上兩個定位螺孔與右側壁上兩個定位螺孔一一對應，每個定位螺孔中螺紋連接一個定位螺栓，凹模設置在凹模通槽中，凹模的上端面設有雙曲率圓弧凹槽，雙曲率圓弧凹槽沿橫向設有橫向圓弧凹槽，雙曲率圓弧凹槽沿縱向設有縱向圓弧凹槽，縱向圓弧凹槽對應的凹模側面上對稱設有斜孔，斜孔的斜向為由上而下、由裡至外傾斜，凸模的上端設有上連接螺栓，凸模的下端面設有雙曲率圓弧面，雙曲率圓弧面沿橫向設有與橫向圓弧凹槽弧度相同的橫向圓弧面，雙曲率圓弧面沿縱向設有與縱向圓弧凹槽弧度相同的縱向圓弧面，上螺母與上連接螺栓螺紋連接，下螺母與下連接螺栓螺紋連接，凸模的雙曲率圓弧面設置在雙曲率圓弧凹槽中，頂出杆設置在任意斜孔中，雙曲率圓弧凹槽的四個角上分別設有試樣定位臺。
[0006]本發明與傳統擠扭工藝相比具有以下有益效果:
[0007]—、本發明依靠的凸模和凹模座上的螺栓與試驗機的壓頭快速連接，並最終用上、下螺母緊固。凸模與凹模對中後，用定位螺栓緊固即能保證凹模的緊固，做到了省時省力，凸模與凹模的整體曲面可保證板料間的均勻變形，保證成形精度，成形精度相比現有技術
提高一倍以上。[0008]二、本發明的成型裝置的幾何尺寸較小，材料均採用熱作模具鋼，可置於配備有箱式爐的試驗機實現高溫環境下的成形，最高溫度可達900°C，可滿足多種合金的冷成形或熱成形。
[0009]三、凹模上的斜孔，很好的解決了熱成形後由於零件與凹模面緊密粘帖而不易取件的問題，而且裝置一經調試後，可在高溫環境下重複使用，避免了多次拆卸和調試過程。
[0010]四、本發明的成型裝置的還可與壓力機配合使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的整個結構立體圖；圖2是凸模2的立體圖；圖3是凹模座4的立體圖；圖4是凹模3的立體圖；圖5是圖4的I局部放大圖。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:結合圖1?圖5說明本實施方式，本實施方式包括上螺母1、凸模2、凹模3、凹模座4、下螺母6、頂出杆7和四個定位螺栓5，凹模座4的下端設有下連接螺栓4-1，凹模座4的上端設有凹模通槽4-2，凹模通槽4-2對應的凹模座4每個側壁上設有兩個定位螺孔4-3，左側壁上兩個定位螺孔4-3與右側壁上兩個定位螺孔4-3 —一對應，每個定位螺孔4-3中螺紋連接一個定位螺栓5，凹模3設置在凹模通槽4-2中，凹模3的上端面設有雙曲率圓弧凹槽3-1，雙曲率圓弧凹槽3-1沿橫向設有橫向圓弧凹槽3-1-1，雙曲率圓弧凹槽3-1沿縱向設有縱向圓弧凹槽3-1-2，縱向圓弧凹槽3-1-2對應的凹模3側面上對稱設有斜孔3-2，斜孔3-2的斜向為由上而下、由裡至外傾斜，凸模2的上端設有上連接螺栓
2-1，凸模2的下端面設有雙曲率圓弧面2-2，雙曲率圓弧面2-2沿橫向設有與橫向圓弧凹槽
3-1-1弧度相同的橫向圓弧面2-2-1，雙曲率圓弧面2-2沿縱向設有與縱向圓弧凹槽3-1-2弧度相同的縱向圓弧面2-2-2，上螺母I與上連接螺栓2-1螺紋連接，下螺母6與下連接螺栓4-1螺紋連接，凸模2的雙曲率圓弧面2-2設置在雙曲率圓弧凹槽3-1中，頂出杆7設置在任意斜孔3-2中，雙曲率圓弧凹槽3-1的四個角上分別設有試樣定位臺3-1-3。試樣定位臺3-1-3便於還料定位。
[0013]利用雙曲率板材彎曲成形的裝置在電子萬能試驗機的使用方法:首先分別將上螺母I旋至凸模2 —端的螺栓根部，將下螺母6旋入凹模座4 一端的螺栓根部；上連接螺栓
2-1旋進上壓頭8內一定深度，保證凸模2與上壓頭8的可靠連接。同樣利用凹模座4一端的下連接螺栓4-1旋進下壓頭9內一定深度位置，將凹模3放置於凹模座4內，並使凹模3的底面與凹模座4的凹模通槽4-2內保持水平接觸。控制試驗機使凸模2與凹模3上下接近，同時按順時針或逆時針旋轉凸模2使之與凹模3對中，並使凸模2對中壓入凹模3 ;此時，從凹模座4左右兩側的定位螺孔4-3分別旋入兩個定位螺栓5，使凹模3緊固；分別擰緊上螺母I和下螺母6，保證彎曲過程中凸模3與凹模座4不發生鬆動；再次控制試驗機，使凸模2離開凹模3 —段距離，使板料置於凹模3四個倒圓角頂點，此時成形裝置調試完畢，啟動試驗，成形後利用頂出杆7通過凹模3的斜孔可頂出成形板料。
[0014]【具體實施方式】二:結合圖2和圖4說明本實施方式，本實施方式的橫向圓弧凹槽
3-1-1的曲率半徑與橫向圓弧面2-2-1的曲率半徑差值為成形板料厚度。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。[0015]【具體實施方式】三:結合圖2和圖4說明本實施方式，本實施方式的縱向圓弧凹槽
3-1-2的曲率半徑與縱向圓弧面2-2-2的曲率半徑差值為成形板料厚度。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一或二相同。
[0016]【具體實施方式】四:結合圖4說明本實施方式，本實施方式的斜孔3-2的軸線與水平線的傾斜為10°?20°。其它組成及連接關係與【具體實施方式】三相同。
[0017]【具體實施方式】五:結合圖4說明本實施方式，本實施方式的斜孔3-2的軸線與水平線的傾斜為12°。其它組成及連接關係與【具體實施方式】四相同。
[0018]【具體實施方式】六:結合圖4說明本實施方式，本實施方式的斜孔3-2的軸線與水平線的傾斜為15°。其它組成及連接關係與【具體實施方式】四相同。
[0019]【具體實施方式】七:結合圖4說明本實施方式，本實施方式的斜孔3-2的軸線與水平線的傾斜為18°。其它組成及連接關係與【具體實施方式】四相同。
[0020]【具體實施方式】八:結合圖4說明本實施方式，本實施方式的斜孔3-2的孔徑為2mm?5mm。其它組成及連接關係與【具體實施方式】四相同。
[0021]【具體實施方式】九:結合圖4說明本實施方式，本實施方式的斜孔3-2的孔徑為2.5mm。其它組成及連接關係與【具體實施方式】八相同。
[0022]【具體實施方式】十:結合圖1?圖4說明本實施方式，本實施方式的上螺母1、凸模
2、凹模3、凹模座4、下螺母6、頂出杆7和四個定位螺栓5的材質均為4Cr5MoSiV。這種材質耐高溫，可以在900°C以下使用。其它組成及連接關係與【具體實施方式】一或四相同。
【權利要求】
1.一種利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述裝置包括上螺母(I)、凸模(2)、凹模(3)、凹模座(4)、下螺母(6)、頂出杆(7)和四個定位螺栓(5)，凹模座(4)的下端設有下連接螺栓(4-1)，凹模座(4)的上端設有凹模通槽(4-2)，凹模通槽(4-2)對應的凹模座(4)每個側壁上設有兩個定位螺孔(4-3)，左側壁上兩個定位螺孔(4-3)與右側壁上兩個定位螺孔(4-3) —一對應，每個定位螺孔(4-3)中螺紋連接一個定位螺栓(5)，凹模(3)設置在凹模通槽(4-2)中，凹模(3)的上端面設有雙曲率圓弧凹槽(3-1)，雙曲率圓弧凹槽(3-1)沿橫向設有橫向圓弧凹槽(3-1-1)，雙曲率圓弧凹槽(3-1)沿縱向設有縱向圓弧凹槽(3-1-2 )，縱向圓弧凹槽(3-1-2 )對應的凹模(3 )側面上對稱設有斜孔(3-2)，斜孔(3-2)的斜向為由上而下、由裡至外傾斜，凸模(2)的上端設有上連接螺栓(2-1 )，凸模(2 )的下端面設有雙曲率圓弧面(2-2 )，雙曲率圓弧面(2-2 )沿橫向設有與橫向圓弧凹槽(3-1-1)弧度相同的橫向圓弧面(2-2-1 )，雙曲率圓弧面(2-2)沿縱向設有與縱向圓弧凹槽(3-1-2)弧度相同的縱向圓弧面(2-2-2)，上螺母(I)與上連接螺栓(2-1)螺紋連接，下螺母(6)與下連接螺栓(4-1)螺紋連接，凸模(2)的雙曲率圓弧面(2-2)設置在雙曲率圓弧凹槽(3-1)中，頂出杆(7)設置在任意斜孔(3-2)中，雙曲率圓弧凹槽(3-1)的四個角上分別設有試樣定位臺(3-1-3)。
2.根據權利要求1所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述橫向圓弧凹槽(3-1-1)的曲率半徑與橫向圓弧面(2-2-1)的曲率半徑差值為成形板料厚度。
3.根據權利要求1或2所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述縱向圓弧凹槽(3-1-2)的曲率半徑與縱向圓弧面(2-2-2)的曲率半徑差值為成形板料厚度。
4.根據權利要求3所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述斜孔(3-2)的軸線與水平線的傾斜為10°?20°。
5.根據權利要求4所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述斜孔(3-2)的軸線與水平線的傾斜為12°。
6.根據權利要求4所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述斜孔(3-2)的軸線與水平線的傾斜為15°。
7.根據權利要求4所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述斜孔(3-2)的軸線與水平線的傾斜為18°。
8.根據權利要求4所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述斜孔(3-2)的孔徑為2mm?5mm。
9.根據權利要求8所述利用電子萬能試驗機進行雙曲率板材彎曲成形的裝置，其特徵在於:所述斜孔(3-2)的孔徑為2.5mm。
10.根據權利要求1或4所述利用電子萬能試驗機進行金屬板材彎曲成形裝置，其特徵在於:所述上螺母(I)、凸模(2)、凹模(3)、凹模座(4)、下螺母(6)、頂出杆(7)和四個定位螺栓(5)的材質均為4Cr5MoSiV。
【文檔編號】B21D11/00GK103639257SQ201310737686
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月29日 優先權日:2013年12月29日
【發明者】宗影影, 劉坡, 李建偉, 單德彬, 郭斌 申請人:哈爾濱工業大學