[发明专利]一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法

说明书

本发明公开了一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法，多夹钳推拉式拉形机的多组离散式夹钳组件布置在板料长度方向两端，且沿着板料的纵向均匀分布，离散式夹钳组件包括A液压缸、B液压缸以及夹钳，所述A液压缸的加载端铰接在夹钳的顶端，所述B液压缸的加载端铰接在夹钳的后端；所述拉形方法包括：确定拉形模具位置和板料尺寸；模拟计算板料的预拉伸力和贴模力；根据模拟计算获得的板料的预拉伸力和贴模力进行实际拉形。本发明采用力加载的方式控制板料拉形过程,利用拉形机两侧的离散夹钳作为加载工具，在板料两端加载控制点上施加实时控制的拉形力，使板料实现贴模时，应力最小，最终获得高质量成形的大型三维曲面零件。

技术领域

本发明属于金属塑性加工领域,适用于大型三维曲面零件拉伸成形，具体涉及一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法。

背景技术

拉形是大型三维曲面零件的重要加工方法,在飞机蒙皮、高速列车流线型车头蒙皮等成形制造中被广泛应用。传统的板料拉形采用整体式夹钳,采用整体加载模式，拉形过程中钳口对板料施加的拉形力在板料端部横向各点大小与方向均相同,导致板料沿横向分布的伸长量无法控制,造成变形不均,引起破裂、起皱以及滑移线、粗晶等缺陷,特别是在铝合金、钛合金等变形量可控制范围很小的材料成形过程中，这些缺陷尤为突出。另外,整体加载模式还导致板料成形过程中，贴模困难,为保证贴模质量,板料必须留有足够长度的悬空段,导致成形后形成较大面积的工艺废料。尽管人们已进行了不少研究工作,但传统拉形中存在的成形缺陷、贴模不良等问题很难彻底解决。

柔性拉形通过离散化夹钳，有效解决了传统拉形中存在的问题；但是由于柔性拉形机结构的不同，尤其是夹钳以及液压缸分布的关系，以往的试验验证了不同的液压缸分布会对成形结果有着不可忽略的影响。所以，对于推拉式拉形机而言，采用以往的成形方法，并不能发挥推拉式拉形机的优势,依然会出现拉裂、减薄率大、回弹大等影响曲面件成形问题，所以需要进一步优化拉形工艺，以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法，以模拟和实际拉形过程相结合的方式，通过采用力加载的方式控制板料拉形过程,利用拉形机两侧的离散夹钳作为加载工具，在板料两端加载控制点上施加实时控制的拉形力，使板料实现贴模时，应力最小，最终获得高质量成形的大型三维曲面零件。

结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法，多夹钳推拉式拉形机的多组离散式夹钳组件布置在板料长度方向两端，且沿着板料的纵向均匀分布，离散式夹钳组件包括A液压缸、B液压缸以及夹钳，所述A液压缸的加载端铰接在夹钳的顶端，所述B液压缸的加载端铰接在夹钳的后端；

所述拉形方法步骤如下：

S1：确定拉形模具位置和板料尺寸；

S2：模拟计算板料的预拉伸力和贴模力；

S3：根据模拟计算获得的板料的预拉伸力和贴模力进行实际拉形。

进一步，所述步骤S1中，板料尺寸根据拉形模具的尺寸确定，包括板料长度方向尺寸和板料宽度方向尺寸，其中：

板料长度方向尺寸的计算公式如下：

L＝l₀+2[h₁+h₂+h₃]····················(1)

上述公式(1)中：

l₀为零件的最大展开长度，所述零件是指板料经拉形后最终形成的工件；

h₁为板料长度方向上的切割余量；

h₂为板料长度方向上的过渡区长度；