CN102078893A - S型型材成型工艺装备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钣金零件成型技术，涉及一种S型型材成型工艺装备。成型工艺装备包括拉弯模和拉弯夹头两部分，拉弯模由上模、垫板、下模、蛇形块组件组成，拉弯夹头包括左右两个夹头。本发明采用拉弯模，再配以拉弯夹头实施S型型材整体拉弯成型技术，能够为优化产品结构提供解决方案，减轻产品重量，能够提高产品的工艺性，减少产品生产工程中的工艺装备数量，缩短产品制造周期，简化产品装配流程，提高产品生产效率，降低产品生产成本。

Description

S型型材成型工艺装备
技术领域
本发明属于钣金零件成型技术，涉及一种S型型材成型工艺装备。
技术背景
S型型材是飞机上连接蒙皮和长桁的型材零件，常见的零件截面形状如(图2)，对于高度尺寸较小的S型型材零件成型，目前普遍采用滚弯成型的工艺方法。而对于高度尺寸(大于140mm)较大的S型型材，无法整体滚弯成型，同时由于零件材料厚度小，采用普通拉弯工艺装备也无法成型零件，因此在零件生产时必须将该零件分成上缘条和下缘条两个部分分别成型，最后与连接板铆接为一个整体(图1)。这种零件制造工艺过程繁琐，需要的工装数量多，制造周期长，并增加了零件重量。
发明内容
本发明目的是提出一种针对高度尺寸较大的S型零件成型工艺装备。本发明的技术解决方案是，成型工艺装备包括拉弯模和拉弯夹头两部分，(一)拉弯模由上模、垫板、下模、蛇形块组件组成，上模、垫板为弧形件，下模长方体，下模的长度与上模、垫板的弦长相同，四周用螺钉将上模、垫板和下模连接为一个整体，沿上模的弧长均匀用销钉固定，蛇形块组件由多个芯块组成，每个芯块之间用钢索串接在一起，多个芯块沿上模的弧长方向放置在上模、垫板和下模组成的U型槽中，每个芯块的宽度相同，芯块的宽度为20～30mm，置于上模曲率变化大部位的芯块厚度大于曲率变化小部位的芯块厚度，厚度差为0.2～0.3mm，芯块长度超出上模外型面的尺寸与被加工零件的材料厚度相等；(二)拉弯夹头包括左夹头和右夹头，左夹头和右夹头分别安装在拉弯机床的左右拉弯臂中，每个夹头分为上夹头和下夹头两块，两块对合面设计有齿形，上夹头和下夹头之间为两个型腔，一个型腔的形状和尺寸与被加工零件的形状和尺寸相同，另一个型腔置于被加工零件的外型面一侧，形状为“T”形，上夹头和下夹头之间的两个型腔与拉弯模的弧度最高点的U型槽位置一致。
所述的芯块的材料是聚胺脂或铝合金。
本发明具有的优点和有益效果，本发明采用拉弯模，再配以拉弯夹头实施S型型材整体拉弯成型技术，能够为优化产品结构提供解决方案，减轻产品重量，能够提高产品的工艺性，减少产品生产工程中的工艺装备数量，缩短产品制造周期，简化产品装配流程，提高产品生产效率，降低产品生产成本。
附图说明
图1是现有技术被加工零件的示意图；
图2是本发明加工零件的示意图；
图3是本发明拉弯模结构示意图；
图4是图3的剖示图；
图5是本发明蛇行组件示意图；
图6是本发明拉弯夹头结构示意图；
图7是本发明拉弯夹头齿形结构示意图；
图8是本发明拉弯成型原理图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
成型工艺装备包括拉弯模和拉弯夹头两部分：
1.拉弯模由上模1、垫板2、下模3、蛇形块组件4组成，上模1、垫板2为弧形件，下模3长方体，下模3的长度与上模1、垫板2的弦长相同，四周用螺钉5将上模1、垫板2和下模3连接为一个整体，沿上模1的弧长均匀用销钉6固定，其截面尺寸与S型型材14截面外形尺寸一致，沿长度方向的弧度与S型型材14的弧度一致。
2.蛇形块组件4由多个芯块组成，每个芯块7之间用钢索8串接在一起，多个芯块沿上模1的弧长方向放置在上模1、垫板2和下模3组成的U型槽中，芯块7和钢索8之间能够自由串动，便于蛇形块组件4在S型型材14成型过程中沿长度方向形状发生变化，芯块7截面形状尺寸与S型型材14截面内形尺寸一致，在S型型材14拉弯成型时，由于型材截面尺寸大，材料厚度小，刚性差，型材弧度内侧材料受压增厚，弧度外侧材料受拉变薄，型材截面中平面部位材料在拉弯过程中容易失稳，出现起皱和变形，蛇形块组件4对型材截面中平面部位起到支撑作用，防止型材的失稳和变形。每个芯块7的宽度相同，芯块的宽度为20～30mm，置于上模1曲率变化大部位的芯块厚度大于曲率变化小部位的芯块厚度，厚度差为0.2～0.3mm，芯块7长度超出上模(1)外型面的尺寸与被加工零件的材料厚度相等；
3.选择聚胺脂塑料或铝合金作为芯块材料，防止挤伤零件。
4.拉弯夹头包括左夹头9和右夹头10，左夹头9和右夹头10分别安装在拉弯机床的左右拉弯臂中，每个夹头分为上夹头11和下夹头12两块，两块对合面设计有齿形，由于型材材料薄，齿形与普通拉弯夹头的齿形不同，齿形为细密齿，防止夹断型材零件。上夹头11和下夹头12之间为两个型腔，一个型腔的形状和尺寸与被加工零件的形状和尺寸相同，另一个型腔置于被加工零件的外型面一侧，形状为“T”形，两个型腔在拉弯时分别用于夹紧S型型材14和“T”形型材13，上夹头11和下夹头12之间的两个型腔与拉弯模的弧度最高点的U型槽位置一致。
操作过程如下：
a)按照S型型材14和“T”形型材13的展开尺寸下料；
b)将毛料闸压成S型的直型材；
c)安装拉弯模、左夹头9和右夹头10，使拉弯模的中心位置与机床的中心位置重合，拉弯夹头的两个型腔与拉弯模的弧度最高点的U型槽位置一致，锁紧拉弯夹头，固定拉弯模。
d)开动拉弯机床，利用机床的录教示反功能测量机床拉弯臂旋转的角度。
e)将S型的直型材安装在左夹头9和右夹头10中，并使其紧贴拉弯模弧度的最高点，放置蛇形块组件4，使蛇形块组件4紧紧托住S型型材14截面的平面部位，安装“T”形型材13，使其紧贴S型型材14和蛇形块组件4，对型材施加力量开始拉弯，使S型型材14、蛇形块组件4和“T”形型材13同时慢慢进入拉弯模的U型槽中，直至型材完全与拉弯模型面贴合。首次拉弯完成后，零件进行淬火处理，并在热处理允许的时效范围内完成零件二次拉弯，过程控制与首次相同，这样就完成了S型型材14的拉弯成型。

Claims (2)

1.一种S型型材成型工艺装备，其特征是，成型工艺装备包括拉弯模和拉弯夹头两部分，(一)拉弯模由上模(1)、垫板(2)、下模(3)、蛇形块组件(4)组成，上模(1)、垫板(2)为弧形件，下模(3)长方体，下模(3)的长度与上模(1)、垫板(2)的弦长相同，四周用螺钉(5)将上模(1)、垫板(2)和下模(3)连接为一个整体，沿上模(1)的弧长均匀用销钉(6)固定，蛇形块组件(4)由多个芯块组成，每个芯块(7)之间用钢索(8)串接在一起，多个芯块沿上模(1)的弧长方向放置在上模(1)、垫板(2)和下模(3)组成的U型槽中，每个芯块的宽度相同，芯块的宽度为20～30mm，置于上模(1)曲率变化大部位的芯块厚度大于曲率变化小部位的芯块厚度，厚度差为0.2～0.3mm，芯块的长度超出上模(1)的外型面的尺寸与被加工零件的材料厚度相等；(二)拉弯夹头包括左夹头(9)和右夹头(10)，左夹头(9)和右夹头(10)分别安装在拉弯机床的左右拉弯臂中，每个夹头分为上夹头(11)和下夹头(12)两块，两块对合面有齿形，上夹头(11)和下夹头(12)之间为两个型腔，一个型腔的形状和尺寸与被加工零件的形状和尺寸相同，另一个型腔置于被加工零件的外型面一侧，形状为“T”形，上夹头(11)和下夹头(12)之间的型腔位置与拉弯模的弧度最高点的U型槽位置一致。
2.根据权利要求1所述的S型型材成型工艺装备，其特征是，所述的芯块的材料是聚胺脂或铝合金。
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