[发明专利]一种用于飞机型材的柔性拉弯成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属型材拉弯成形技术领域，具体是一种用于飞机型材的柔性拉弯成形装置。

背景技术

型材零件应用于建筑、机械制造、交通运输及日常用品制造的各个领域时，考虑到结构力学、空气动力学以及产品结构、产品外观方面的要求，型材通常都需要弯曲成一定的弧度。例如，在飞机制造中，发动机短舱以及机身前后段的长桁作为组成飞机骨架的主要受力零件，直接影响飞机的气动力外形，均都采用变曲率挤压型材弯曲件。拉弯成形的原理是对型材施加切向拉力，通过改变内部中性层的位置，从而使型材发生弯曲。拉弯工艺对于屈服强度比较大的弯曲零件具有很好的成形效果，并且弯曲质量高、回弹量小。型材拉弯成形在飞机制造中得到了非常广泛的应用，主要用于成形机身、隔框、肋条、发动机架的连接件，采用拉弯工艺可以使零件获得合理的校形余量，提高零件的制造精度，降低零件的制造成本。传统的拉弯成形采用整体式模具，但对于多品种、小批量甚至是单件生产的零部件，短周期、低成本要求与大量的工作准备时间形成了极大的矛盾，传统的实体模具缺点凸显。在多点拉弯成形中，传统模具形面被多个离散的基本体表面构成，通过调节基本体的位置和活动自由度，可实现不同拉弯形状模具的快速调形与重复使用，降低生产成本，实现柔性制造。

针对柔性拉弯工艺问题，中国专利CN1O22407llA“多点控制三维拉弯扭转成形模具”公开了一种由模具底座和若干个控制单元组成的多点控制三维拉弯扭转成形模具，每个控制单元均安装在一个标准的独立支架上，控制单元由支架、成形面滑块、导向滑块、垂直导轨、限位元件组成，成形模具可实现三维拉弯扭转制件在垂直面方向的弯曲曲线的调整，从而实现三维拉弯扭转件的空间三维曲线构型精确控制。但不足之处在于，型材直接与控制单元的成形面滑块接触，会造成各控制单元之间的间隙无法消除，无法改善各个离散控制单元中成形面滑块工作面之间的凹陷间隙对工件形状连续性的影响，会造成型材零件的腹板在间隙处出现明显的凸凹不平，引起腹板面出现严重的不平整。因此，需要设计一种适合于飞机型材的柔性拉弯成形装置，并且可以消除各控制单元之间的间隙，保证型材零件形状的连续性，使得型材零件的腹板面较为平整。

发明内容

为克服现有柔性拉弯成形技术中各离散调节单元之间凹陷间隙对工件形状连续性的影响，避免型材零件在间隙处出现明显的凸凹不平，改善型材零件在间隙处的平整性的问题，本发明提出一种用于飞机型材的柔性拉弯成形装置。通过在各离散调节单元与型材零件之间添加柔性钢条构成单向连续的模具型面，由于沿着型材拉伸方向模具型面连续，并且柔性钢条具有较好的刚度和强度，从而消除了各离散调节单元之间的间隙，改善各离散调节单元之间的间隙对工件形状连续性的影响，既提高了加工件的表面质量，又可保证成形精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括拉弯机夹头,其特征在于还包括离散调节单元、柔性钢条、基座,离散调节单元固定在基座上面，柔性钢条位于离散调节单元的前面，柔性钢条内侧面与离散调节单元形成的弧面配合,型材的两端固定在拉弯机夹头上，位于基座上离散调节单元的前面；

所述基座为矩形体,沿纵向平行设有多条T型安装槽；

所述柔性钢条为两条，柔性钢条两端部内侧有带孔的耳片，用于柔性钢条与离散调节单元上的成形块固连；

所述离散调节单元包括底座、导向滑轨、导向滑块、高度调节螺杆、盖板、成形块、成形块后板，底座为T型结构，导向滑轨位于底座前面两侧通过螺栓固连,导向滑轨与底座前侧形成T型槽,导向滑块两侧有凸块与导向滑轨配合,盖板位于底座上方,且与底座通过螺栓固连，高度调节螺杆一端穿过盖板上凸台螺孔与导向滑块的上凸块固连，高度调节螺杆另一端端部为方型结构，用于调节导向滑块的高度位置；所述成形块前侧面为圆弧形面,中间横向开有弧形凹槽，成形块的上下端面有螺孔，成形块后板位于导向滑块与成形块之间，成形块后板侧面的双耳与导向滑块前凸块通过螺栓连接，且成形块后板以螺栓为转轴相对导向滑块转动，成形块后板另一侧面的凸台与成形块后侧面中心方槽配合。

所述离散调节单元为多个。

所述柔性钢条形成弧长与离散调节单元所构成离散圆弧面长1-2mm。

有益效果

本发明提出的用于飞机型材的柔性拉弯成形装置,通过柔性拉弯装置代替传统的整体式拉弯模具，通过调节离散调节单元的位置，实现不同拉弯形状模具的快速调形与重复使用，降低了生产成本，提高了生产效率，实现柔性制造，同时，本发明柔性拉弯成形装置的成形块可根据零件截面特征进行更换，可针对多种不同截面形状的型材进行拉弯成形，适用面较广，实用性较强。