[发明专利]一种基于独立保温方式的多点三维电热拉-压复合弯曲成形装置

说明书

一种基于独立保温方式的多点三维电热拉‑压复合弯曲成形装置，主要由拉弯控制臂、支架、底板、基本体、举升油缸、压弯油缸、模具单元体、温控柜、供电箱等构成。本发明采用垂直方向拉弯与水平方向压弯的方式实现型材的三维拉弯成形，通过调整基本体使用数量，多点模具的包络面形状，以及基本体两端压弯油缸执行机构的数量，实现了复杂几何形状三维弯曲制件的柔性成形；通过设计的独立保温箱结构，使型材上温度分布更为均匀，降低了能量的消耗，提高了成形精度；此外，通过各实时监控各保温箱内温度，实现了整个成形过程中温度的有效控制；本发明中采用自阻加热的方式对难加工材料金属型材进行加热，提高了成形工件的可塑性，降低了工件的变形抗力，实现了三维热拉弯的精确成形。

技术领域

本发明涉及一种基于独立保温方式的多点三维电热拉-压复合弯曲成形装置，具体地说，涉及一种用于轨道客车、飞机等型材热拉弯成形的装置，属于金属型材拉弯成形技术领域。

背景技术

高性能金属型材三维弯曲结构件具有结构强度高、几何造型流畅、空气动力学性能优的特点，因而越来越多的应用于飞机、轨道客车、汽车等高端装备的制造业中。例如，我国高铁CRH380系列列车车头骨架中就采用了典型的铝型材三维拉弯结构件。金属型材的三维弯曲是指型材在相互正交的两个平面内都具有弯曲变形。对于塑性较好的金属材料，如铝合金，一般在室温的状态下就可以实现精确的三维弯曲成形。然而，对于常温状态下屈服应力较高的难加工材料，如钛合金、高强钢等，其常温下的弹性变形量大，变形抗力大，成形后回弹变形严重，其精确塑性成形十分困难，已无法满足现代高端装备制造业快速发展的需求。

对于此类难变形材料的精确塑性成形，一般采用热成形的方式进行加工。工件成形前采用自阻加热的方法以降低其屈服应力的大小，提升材料的可塑性，同时通过使用封闭保温箱的方式防止成形过程中热量的散失。

然而，目前针对金属型材的热拉弯成形装置主要集中在二维的平面成形中，由于其薄壁的复杂结构特征的制约，对于三维弯曲热成形的研究相对较少，还没有设计和开发出实现三维热拉弯成形的成形装置。此外，现有热拉弯成形装置均采用整体保温箱，将工件和模具全部包覆在保温箱内，保温箱内加热空间大，温度不均匀，且能量消耗较高。

为解决上述热拉弯成形中存在的问题，本发明提出了一种基于独立保温方式的多点三维电热拉-压复合弯曲成形装置，实现了难加工金属材料的三维热拉弯成形。此外，通过设计的独立保温箱结构，使型材各区间温度分布更为均匀，且降低了能量消耗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于独立保温方式的多点三维电热拉-压复合弯曲成形装置，用以解决难加工金属材料型材的三维热拉弯成形问题，如钛合金、高强钢等材料。

本发明提供了一种基于独立保温方式的多点三维电热拉-压复合弯曲成形装置，其特点在于，采用垂直方向拉弯与水平方向压弯的方式实现型材的三维拉弯成形，可根据目标零件形状调整基本体使用数量，多点模具的包络面形状，以及基本体两端压弯油缸执行机构的数量，实现了复杂几何形状三维弯曲制件的柔性成形；采用独立保温箱结构，型材上温度分布更为均匀，降低了能量的消耗，提高了成形精度，此外，通过各实时监控各保温箱内温度，实现了整个成形过程中温度的有效控制；采用自阻加热的方式对难加工材料金属型材进行加热，提高了成形工件的可塑性，降低了工件的变形抗力，实现了三维热拉弯的精确成形。

附图说明

图1：一种基于独立保温方式的多点三维电热拉-压复合弯曲成形装置轴测图。

图2：本发明的基本体组件结构示意图。

图3：本发明的模具单元体组件结构示意图。

图4：本发明的保温罩组件结构示意图。

图5：本发明的连接板组件结构示意图。

图6：本发明的多点模具头体组件结构示意图。

图7：本发明的导向滑块组件结构示意图。