[实用新型]基于垂直加载的随动保压式柔性拉伸成形机

说明书

技术领域

本实用新型的被动拉伸式柔性拉伸成形装置涉及一种用于板类件三维曲面成形的塑性加工设备，属于机械工程领域。

背景技术

被动拉伸式柔性拉伸成形装置是大型板材三维曲面件的主要加工设备，主要应用于航空航天、高速铁路及异形建筑造型等领域中双曲率三维曲面件的成形。传统的板料拉伸成形装置由于采用整体夹钳，夹钳夹持板材后在拉形模具的配合下，板材的各个部分沿纵向基本同步拉伸，钳口夹持的板料端始终保持为固定的形状，导致板料在横向上不能随模具型面主动变形，在成形双曲率曲面件时，曲面件的拉应力和拉应变分布明显不均匀，易产生不贴模、拉裂、起皱和滑移线等成形缺陷。为了消除缺陷，提高成形件质量，近几年开发出了基于多点离散化思想的柔性拉伸成形装置，其采用离散夹钳。柔性拉伸成形装置主要由机架、夹料机构和拉料机构组成，机架的两侧分别布置着一排多个拉料机构和夹料机构；拉料机构分别由水平、垂直和倾斜布置三排液压缸组成。成形板料时，通过分别控制三排液压缸对板料加载，模具固定不动，实现了板料的柔性拉伸成形，使板料应力应变分布均匀，减少缺陷。但由于柔性拉伸成形装置采用了六排液压缸，且均是主动控制液压缸伸缩，液压缸都是主动控制的，液压缸和控制液压阀的数量非常多；电气元件非常多，控制系统复杂，操作复杂，不易控制，而且柔性拉伸成形装置造价较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种被动拉伸式柔性拉伸成形装置，拉料机构只用两侧各一排随动保压液压缸组成，与垂直加载缸配合实现板料三维曲面件的柔性拉伸成形，使成形件应力应变分布更均匀，提高拉形件质量；成形板料时，首先两侧夹钳加紧板料，再水平方向预拉板料，后通过主动控制垂直加载机构顶起模具，同时两侧随动保压液压缸(有杆腔保持一定液压力)拉伸板材，随着拉伸模具上升板材逐渐贴合模具，直至完全贴合模具为止。柔性拉伸成形装置用一个主动控制垂直加载机构代替现在的主动控制六排液压缸(两侧的水平缸、倾斜缸及垂直缸)，因此主动控制液压缸数量和控制液压阀的数量大幅减少，明显降低柔性拉伸成形装置制造成本；使柔性拉伸成形装置电气控制更加简单，操作方便，实现板料拉伸成形过程的智能化自适应精确控制。

本实用新型的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种被动拉伸式柔性拉伸成形装置，主要由机架1、预拉伸机构2、随动保压机构3、夹料机构4和垂直加载机构5组成，机架1的两端分别连接有两个水平预拉伸机构2、一排 (多个)随动保压机构3和夹料机构4，其机架1中间位置布置一套垂直加载机构5。预拉伸机构2通过水平移动条6与随动保压机构3铰接，水平移动条6与水平固定于机架1上的导轨7滑动配合。随动保压机构3与夹料机构4连接，并与垂直加载机构5柔性连接，垂直加载机构5的工作台(5-2)上面安装拉伸成形用模具。

所述的预拉伸机构2一端铰接于机架1，另一端与水平移动条6铰接，且在导轨7的作用下只能水平移动；所述的导轨7水平固定于机架1上，水平移动条6在导轨7上水平移动，保证预拉伸机构2水平移动。

所述的随动保压机构3由液压缸缸体3-1、液压缸活塞杆3-2、插装阀3-3、比例溢流阀 3-4和比例换向阀3-5构成；所述的插装阀3-3作为比例溢流阀的先导阀，起到放大流量的作用；所述的比例溢流阀3-4用于实现数字化控制液压缸有杆腔压力，拉伸成形时只有液压缸有杆腔液压力达到比例溢流阀设定压力，才被动打开溢流，液体通过插装阀回油箱，当垂直加载机构上升时随动保压机构的液压缸活塞杆才能被动拉出(伸出)并保持拉形力准恒定；所述的比例换向阀3-5通过改变电流的正负或大小控制液压缸的伸出或缩回及其移动速度。

所述的垂直加载机构5主要由液压缸5-1、工作台5-2、阻尼支撑装置5-3构成；所述的液压缸5-1是垂直加载机构5的主体，能够带动工作台5-2和拉伸成形用模具一起上升或下降；所述的阻尼支撑装置5-3一端铰接于工作台5-2上，另一端与随动保压机构3柔性连接，拉深成形结束后，当夹钳松开拉伸件后，阻尼支撑装置支撑随动保压液压缸不至于掉落下来，当液压缸5-1带着工作台下落时，随动保压液压缸缓慢恢复为水平状态。

所述的拉伸成形用模具采用整体实体模具8，或采用多点可调式数字化模具9。

所述的机架1左右两侧的预拉伸机构2、随动保压机构3和夹料机构4之间距离可调；所述的随动保压机构3和夹料机构4的数量同时增加或减少。