CN105478562B - 一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法，拉伸装置包括设置在待拉伸蜂窝坯料上表面的第一连接板组，及设置在待拉伸蜂窝坯料下表面的第二连接板组；与第一连接板组连接的、可竖向伸缩的第一连杆机构，与第二连接板组连接的、可竖向伸缩的第二连杆机构；当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度时，固定在待拉伸蜂窝坯料的左侧的第一滑动机构，和固定在待拉伸蜂窝坯料的右侧的第二滑动机构。本发明有效改善了金属蜂窝在拉伸成形过程中的受力状态，有效控制其拉伸成形过程中的变形形态，进而提高金属蜂窝的品质及成品率；同时通过改善金属蜂窝成型的连接机构，极大的提高了拉伸法制作金属蜂窝的轴向尺寸及生产效率。

Description

一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法

技术领域

本发明涉及金属蜂窝材料技术领域，尤其涉及的是一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法。

背景技术

金属蜂窝材料由于其具有优良的比刚度、比强度性能、良好的抗疲劳、阻尼减振、隔声、吸声和隔热性能，在轨道交通、汽车制造、航空航天、建筑、船舶等领域具有广阔的应用前景。

目前金属蜂窝材料的制作工艺主要有成型法和拉伸法两种。成型法制作金属蜂窝的原理是将金属箔材成型为金属波纹片，然后将金属波纹片粘接或焊接成金属蜂窝结构，该种蜂窝的成型方法工艺复杂、生产周期慢、效率低、成本高。

现有拉伸法制作金属蜂窝的方式，主要是通过在待拉伸蜂窝坯料两侧各插入等距的多组细长插针，在驱动机构的牵引下，沿拉伸方向将待拉伸的金属蜂窝坯料拉伸成金属蜂窝结构。由于金属蜂窝结构自身的特性，沿拉伸方向的尺寸增加的同时，垂直于拉伸方向上的尺寸将会收缩，而插针式拉伸法只能使金属蜂窝沿拉伸方向实现单一自由度的运动，从而造成了不能有效控制金属蜂窝在拉伸过程中垂直于拉伸方向的收缩变形量，最终导致拉伸成型的金属蜂窝板两侧靠近插针处的较大面积蜂窝胞格形状不规则，形成大面积的废料。如图1所示，其为现有技术中通过拉伸法制作金属蜂窝时，金属蜂窝的示意图。由图1可知，通过传统拉伸成型金属蜂窝的方式将蜂窝坯料1拉成金属蜂窝2时，由于无法主动适应金属蜂窝在垂直于拉伸方向的收缩（一般是中间收缩得多，两端收缩得少），所制作的金属蜂窝存在孔格不规则、力学性能一致性差。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法，解决了现有技术中通过成型法制作金属蜂窝工艺复杂、生产周期慢、效率低、成本高，而通过拉伸法则存在孔格不规则、力学性能一致性差、蜂窝轴向的生产尺寸存在局限、成品率底的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，包括：

固定在待拉伸蜂窝坯料上表面及下表面的多个连接板，且相邻两个连接板之间的间距相等；在待拉伸蜂窝坯料上表面的连接板组成第一连接板组，在待拉伸蜂窝坯料下表面的连接板组成第二连接板组；

与所述第一连接板组连接的、可竖向伸缩的第一连杆机构，当所述第一连杆机构被拉伸时，第一连接板组中相邻两个连接板之间的间距减小；

与所述第二连接板组连接的、可竖向伸缩的第二连杆机构，当所述第二连杆机构被拉伸时，第二连接板组中相邻两个连接板之间的间距减小;

当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度时，第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的左端，第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的右端；所述第一滑动机构和所述第二滑动机构均用于使待拉伸蜂窝坯料在横向变形均匀。

所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第一连杆机构包括多个变形单元，所述变形单元由4根连接杆根据平行四边形原理铰接组成。

所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第二连杆机构包括多个变形单元，所述变形单元由4根连接杆根据平行四边形原理铰接组成。

所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第一滑动机构包括：

固定杆；

多个固定插针，所述固定插针垂直设置在所述固定杆上、并可沿所述固定杆的轴向运动。

所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第二滑动机构包括：

固定杆；

多个固定插针，所述固定插针垂直设置在所述固定杆上、并可沿所述固定杆的轴向运动。

所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第一连杆机构通过电磁铁固定在所述第一连接板组上。

所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第二连杆机构通过电磁铁固定在所述第二连接板组上。

一种使用所述的金属蜂窝成型的拉伸装置的拉伸方法，其中，包括以下步骤：

S1、将第一连杆机构固定在待拉伸蜂窝坯料的上表面，并将第二连杆机构固定在待拉伸蜂窝坯料的下表面；

S2、将第一连杆机构所在端固定，并沿垂直于待拉伸蜂窝坯料的下表面的方向向下拉动第二连杆机构，直至待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度；

S3、将第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的左端，并将第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的右端；

S4、当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至蜂窝的胞格形状呈正六边形时，停止拉动第二连杆机构。

本发明所提供的一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法，拉伸装置包括设置在待拉伸蜂窝坯料上表面的第一连接板组，及设置在待拉伸蜂窝坯料下表面的第二连接板组；与第一连接板组连接的、可竖向伸缩的第一连杆机构，与第二连接板组连接的、可竖向伸缩的第二连杆机构；当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度时，第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的左端，第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的右端。本发明有效改善了金属蜂窝在拉伸成形过程中的受力状态，有效控制其拉伸成形过程中的变形形态，进而提高金属蜂窝的品质及成品率；同时通过改善金属蜂窝成型的连接机构，极大的提高了拉伸法制作金属蜂窝的轴向尺寸及生产效率。

附图说明

图1是现有技术中通过拉伸法得金属蜂窝的示意图。

图2是本发明所述金属蜂窝成型的拉伸装置的结构示意图。

图3为本发明所述金属蜂窝成型的拉伸装置中第一连接板组及第一连杆机构的装配示意图。

图4是本发明中使用所述的金属蜂窝成型的拉伸装置的拉伸方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参阅图2和图3，其中图2为本发明所述金属蜂窝成型的拉伸装置的结构示意图. 图3为本发明所述金属蜂窝成型的拉伸装置中第一连接板组及第一连杆机构的装配示意图。如图2和图3所示，本发明提供的金属蜂窝成型的拉伸装置包括：

固定在待拉伸蜂窝坯料5上表面及下表面的多个连接板100，且相邻两个连接板300之间的间距相等；在待拉伸蜂窝坯料5上表面的连接板100组成第一连接板组3，在待拉伸蜂窝坯料5下表面的连接板100组成第二连接板组4；

与所述第一连接板组3连接的、可竖向伸缩的第一连杆机构10，当所述第一连杆机构10被拉伸时，第一连接板组3中相邻两个连接板之间的间距减小；

与所述第二连接板组4连接的、可竖向伸缩的第二连杆机构11，当所述第二连杆机构11被拉伸时，第二连接板组4中相邻两个连接板之间的间距减小;

当待拉伸蜂窝坯料5被拉伸至一定厚度时，第一滑动机构12固定在待拉伸蜂窝坯料5的左端，第二滑动机构13固定在待拉伸蜂窝坯料5的右端；所述第一滑动机构12和所述第二滑动机构13均用于使待拉伸蜂窝坯料5在横向变形均匀。

具体的，如图3所示，所述第一连杆机构11包括多个变形单元200，所述变形单元200由4根连接杆根据平行四边形原理铰接组成。同样的，所述第二连杆机构包括多个变形单元，所述变形单元由4根连接杆根据平行四边形原理铰接组成。

所述第一连杆机构11通过第一电磁铁组6固定在所述第一连接板组上。所述第二连杆机12构通过第二电磁铁组7固定在所述第二连接板组4上。通过增加电磁式快速拆卸结构，可以有效解决插针式拉伸法更换工件时间长，效率低下问题。且所述第一连杆机构11容纳于固定箱8中，所述第二连杆机构12容纳于驱动箱9中。

在金属蜂窝的拉伸过程中，第一连接板组3板间距与第二连接板组4的板间距均可以根据待拉伸蜂窝坯料5在拉伸过程中的宽度方向的收缩而相应减小。也即第一连接板组3的板间距与第二连接板组4的板间距的调整通过连杆机构10与连杆机构11的调节实现。当待拉伸蜂窝坯料5拉开到某一时刻，滑动机构12、13可被动随金属蜂窝向拉伸方向滑动并约束金属蜂窝在垂直于拉伸方向的变形，使金属蜂窝两侧面蜂窝胞格形状更为规则。

具体的，如图2所示，所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其中，所述第一滑动机构12包括：固定杆121；多个固定插针122，所述固定插122针垂直设置在所述固定杆121上、并可沿所述固定杆121的轴向运动。同样的，所述第二滑动机构包括：固定杆；多个固定插针，所述固定插针垂直设置在所述固定杆上、并可沿所述固定杆的轴向运动。

可见，本发明通过改变金属蜂窝坯料与拉伸驱动的连接方式，采用在金属蜂窝坯料两侧粘接用于拉伸的金属板（即连接板），并采用主动控制的方式使金属蜂窝在拉伸过程中，垂直于拉伸方向也在收缩，即主动适应金属蜂窝在垂直于拉伸方向的收缩变形，并且采用被动控制的方式使金属蜂窝在拉伸过程中，平行于拉伸方向也在收缩，即被动适应金属蜂窝在平行于拉伸方向的收缩变形，从而改善成型后靠近两侧的金属蜂窝胞格形状，增加蜂窝胞格合格面积，提高产品品质。

基于上述装置，本发明还提供了一种使用所述的金属蜂窝成型的拉伸装置的拉伸方法。如图4所示，使用所述的金属蜂窝成型的拉伸装置的拉伸方法，包括以下步骤

S1、将第一连杆机构固定在待拉伸蜂窝坯料5的上表面，并将第二连杆机构固定在待拉伸蜂窝坯料5的下表面；

S2、将第一连杆机构所在端固定，并沿垂直于待拉伸蜂窝坯料5的下表面的方向向下拉动第二连杆机构，直至待拉伸蜂窝坯料5被拉伸至一定厚度；

S3、将第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料5的左端，并将第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料5的右端；

S4、当待拉伸蜂窝坯料5被拉伸至蜂窝的胞格形状呈正六边形时，停止拉动第二连杆机构。

经过步骤S1-S4的拉伸方法后，则得到了拉伸成型的金属蜂窝。

综上所述，本发明所提供的一种金属蜂窝成型的拉伸装置及拉伸方法，拉伸装置包括设置在待拉伸蜂窝坯料上表面的第一连接板组，及设置在待拉伸蜂窝坯料下表面的第二连接板组；与第一连接板组连接的、可竖向伸缩的第一连杆机构，与第二连接板组连接的、可竖向伸缩的第二连杆机构；当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度时，第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料5的左端，第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的右端。本发明有效改善了金属蜂窝在拉伸成形过程中的受力状态，有效控制其拉伸成形过程中的变形形态，进而提高金属蜂窝的品质及成品率；同时通过改善金属蜂窝成型的连接机构，极大的提高了拉伸法制作金属蜂窝的轴向尺寸及生产效率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种金属蜂窝成型的拉伸装置，其特征在于，包括：

固定在待拉伸蜂窝坯料上表面及下表面的多个连接板，且相邻两个连接板之间的间距相等；在待拉伸蜂窝坯料上表面的连接板组成第一连接板组，在待拉伸蜂窝坯料下表面的连接板组成第二连接板组；

与所述第一连接板组连接的、可竖向伸缩的第一连杆机构，当所述第一连杆机构被拉伸时，第一连接板组中相邻两个连接板之间的间距减小；

与所述第二连接板组连接的、可竖向伸缩的第二连杆机构，当所述第二连杆机构被拉伸时，第二连接板组中相邻两个连接板之间的间距减小;

当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度时，第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的左端，第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的右端；所述第一滑动机构和所述第二滑动机构均用于使待拉伸蜂窝坯料在横向变形均匀；

所述第一连杆机构通过电磁铁固定在所述第一连接板组上；

所述第二连杆机构通过电磁铁固定在所述第二连接板组上；

所述第一连杆机构容纳于固定箱中，所述第二连杆机构容纳于驱动箱中。

2.根据权利要求1所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其特征在于，所述第一连杆机构包括多个变形单元，所述变形单元由4根连接杆根据平行四边形原理铰接组成。

3.根据权利要求1所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其特征在于，所述第二连杆机构包括多个变形单元，所述变形单元由4根连接杆根据平行四边形原理铰接组成。

4.根据权利要求1所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其特征在于，所述第一滑动机构包括：

固定杆；

多个固定插针，所述固定插针垂直设置在所述固定杆上、并可沿所述固定杆的轴向运动。

5.根据权利要求1所述金属蜂窝成型的拉伸装置，其特征在于，所述第二滑动机构包括：

固定杆；

多个固定插针，所述固定插针垂直设置在所述固定杆上、并可沿所述固定杆的轴向运动。

6.一种使用如权利要求1-5任一项所述的金属蜂窝成型的拉伸装置的拉伸方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将第一连杆机构固定在待拉伸蜂窝坯料的上表面，并将第二连杆机构固定在待拉伸蜂窝坯料的下表面；

S2、将第一连杆机构所在端固定，并沿垂直于待拉伸蜂窝坯料的下表面的方向向下拉动第二连杆机构，直至待拉伸蜂窝坯料被拉伸至一定厚度；

S3、将第一滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的左端，并将第二滑动机构固定在待拉伸蜂窝坯料的右端；

S4、当待拉伸蜂窝坯料被拉伸至蜂窝的胞格形状呈正六边形时，停止拉动第二连杆机构。