CN105880332B - 液压空心管件回弹控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管件零件制造领域，尤其涉及一种管状液压成形零件加工方法及装置。一种液压空心管件回弹控制方法，根据零件预成形目标角度设置模具初始弯折角度；将零件放入模具内进行预成形，零件预成形完毕从模具型腔取出后测量零件实际弯角，调节模具的弯折角度，新的模具弯折角度为最终零件加工时的模具弯折角度。一种液压空心管件回弹控制装置，由若干个独立的模具型腔段组合而成，所述转轴的轴心为所加工零件弯折处对应的旋转中心，所述模具型腔段上设置有回弹调节机构。本发明可以消除管件零件成形过程中的回弹，无需预计算零件回弹量，可直接利用该装置灵活调节，减少了零件前期开发周期，降低液压成形模具磨损，提升液压成形零件的尺寸精度。

Description

液压空心管件回弹控制装置

技术领域

本发明涉及管件零件制造领域，尤其涉及一种管状液压成形零件加工装置。

背景技术

在飞机、航天器和汽车领域，减轻重量以节约材料和运行中的能量是现代制造技术发展的趋势之一，液压成形正是在这样的背景下开发出来的一种制造空心轻体结构件的先进制造技术。对于多数液压成形管状零件而言，都要依次经过直管弯曲，预成形，液压成形，切割工序后获得合格的零件。在此过程中，对于一些轴线非直线的零件，首先需要进行弯管，然后对弯管进行预成形，使零件变形成与液压成形零件形状大致相同的形状，然后放入液压成形模具进行液压成形。在此过程中，当零件从预成形模具型腔取出，由于零件各区域变形的不均匀性，零件会发生一定回弹，从而导致预成形后的零件无法放入液压成形模具型腔。

预成形后的回弹量与零件轴线走向、零件截面形状、零件尺寸大小等因素相关，零件所用材料强度越高，预成形后零件回弹量越大。若不能精确控制预成形后零件的回弹量，一方面会影响预成形后零件精度，难以保证预成形后零件尺寸，影响预成形零件在液压成形模具中的定位，导致液压成形后零件回弹增加，零件尺寸精度无法达到设计要求，另一方面，液压成形模具型腔与预成形模具型腔两者尺寸相差较小，差异一般在1-2mm，而对于副车架类液压成形零件，预成形过程中的回弹可能会超过5~10mm，因此，若不能消除预成形过程中的回弹，把预成形后的零件强行放入液压成形模具中，将大大加速液压成形模具磨损，急速降低模具使用寿命。

关于回弹控制，以往多采用补偿设计法，在模具加工前，利用计算机CAE仿真分析方法，先大致预测出零件成形后的回弹量，在模具设计的过程中把后续的回弹量补偿进去。如图1所示，对于具有弯角的形液压成形零件，成形后零件都会绕着弯角中心5产生回弹，该弯曲中心在模具中称之为旋转中心，在设计模具时如图2所示，通过在模具中设计与实际回弹方向相反的过变形，让零件产生过弯曲，待零件从模具中取出后，利用零件过弯曲的角度来补偿零件的回弹角度α。实际中，由于零件上往往存在多个弯曲角，组合弯角的回弹计算有着建模周期长，回弹趋势预测困难，结果精度差等缺点，而一旦计算完成根据结果设计模具后，后续无法根据实际成形结果进行调整，因此对加工高精度的产品质量具有一定的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液压空心管件回弹控制装置使得模具过弯处的角度可以根据实际加工情况自由调节，这样就可以消除管件零件成形过程中的回弹，不受预计算回弹角度误差的影响，使得预成形后的零件能够顺利放入液压成形模具中，降低液压成形模具磨损，提升液压成形零件的尺寸精度。

本发明是这样实现的：

一种液压空心管件回弹控制方法，设定零件预成形目标角度，包括以下步骤：

步骤一、根据零件预成形目标角度设置模具初始弯折角度；

步骤二、将待加工零件放入模具内进行预成形，零件预成形完毕从模具型腔取出后测量零件实际弯角，将零件实际弯角与零件预成形目标角度相比较，根据比较结果调节模具的弯折角度；

步骤三、反复步骤二的操作，直到零件实际弯角与零件预成形目标角度一直，此时得到的模具弯折角度为最终零件加工时的模具弯折角度。

一种液压空心管件回弹控制装置，由若干个独立的模具型腔段组合而成，相邻两个所述的模具型腔段之间通过转轴铰接相连，所述转轴的轴心为所加工零件弯折处对应的旋转中心，所述模具型腔段上设置有回弹调节机构。

所述的模具型腔段共有三段，三段模具型腔段顺次拼接后形成两个同向的弯折，所述的回弹调节机构设置在位于两侧的模具型腔段之间。

所述的回弹调节机构包括一调节螺杆和一对调节螺母，位于两侧的一对所述模具型腔段上设置有通孔，调节螺杆架设在两侧型腔段一对通孔上，一对所述调节螺母旋紧在调节螺杆的两端。

所述模具型腔段由多个镶块构成，所述镶块安装在底板上，底板绕旋转中心自由转动，所述底板上设置有圆弧形的导向槽，所述导向槽的圆心为旋转中心。

本发明液压空心管件回弹控制装置使得模具过弯处的角度可以根据实际加工情况自由调节，这样就可以消除管件零件成形过程中的回弹，不受预计算回弹角度误差的影响，使得预成形后的零件能够顺利放入液压成形模具中，降低液压成形模具磨损，提升液压成形零件的尺寸精度，灵活性强，操作简单，调节方便的优点，具有非常广阔的应用前景。

附图说明

图1为现有的被加工零件示意图；

图2为被加工零件回弹示意图；

图3为本发明液压空心管件回弹控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中回弹调节机构的安装示意图；

图5为本发明中镶块的安装示意图。

图中：1模具型腔段、2转轴、3回弹调节机构、4镶块、5弯角中心、31调节螺杆、32调节螺母、41导向槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图3所示，一种液压空心管件回弹控制装置，由若干个独立的模具型腔段1组合而成，相邻两个所述的模具型腔段1之间通过转轴2铰接相连，所述转轴2的轴心为所加工零件弯折处对应的旋转中心，所述模具型腔段1上设置有回弹调节机构3。

在本实施例中，所述的模具型腔段1共有三段，三段模具型腔段1顺次拼接后形成两个同向的弯折，所述的回弹调节机构3设置在位于两侧的模具型腔段1之间。

为了与本实施例中的三段式结构相配合，便于弯折角度的调节，如图4所示，所述的回弹调节机构3包括一调节螺杆31和一对调节螺母32，位于两侧的一对所述模具型腔段1上设置有通孔，调节螺杆31架设在一对通孔上，一对所述调节螺母32旋紧在调节螺杆31的两端，通过旋转调节螺母32，在拧紧力的作用下，两侧的模具型腔段的自由端将沿着调节调节螺杆31移动，实现了对弯折处过弯角度的调节，实现了对回弹的精确后期控制。

如图5所示，有时因加工的管材长度较长，模具型腔段1会由多个镶块4构成，远离旋转中心的镶块4在调节过程中就可能会出现偏移，因此在本实施例中为了保证控制精度和调节的可重复性，所述模具型腔段1由多个镶块4构成，所述镶块4安装在底板上，底板绕旋转中心自由转动，所述底板上设置有圆弧形的导向槽41，所述导向槽41的圆心为旋转中心。

一种液压空心管件回弹控制方法，设定零件预成形目标角度，包括以下步骤：

步骤一、根据零件预成形目标角度设置模具初始弯折角度；既可以不考虑零件的回弹，直接使模具初始弯折角度等于零件预成形目标角度；也可如图2所示，首先预计算零件成形后的回弹角度α，预计算可以采用计算机CAE仿真分析方法，也可以根据实际加工经验进行设定，得到预计算的回弹角度α后利用该角度值对零件预成形目标角度进行补偿得到模具初始弯折角度；

步骤二、将待加工零件放入模具内进行预成形，零件预成形完毕从模具型腔取出后测量零件实际弯角，将零件实际弯角与零件预成形目标角度相比较，根据比较结果调节模具的弯折角度；

步骤三、反复步骤二的操作，直到零件实际弯角与零件预成形目标角度一直，此时得到的模具弯折角度为最终零件加工时的模具弯折角度。

实际预成形后，通过将预成形后的零件放入后续液压成形模具中进行比较测量回弹，若预成形后零件超过或紧贴液压成形模具型腔外侧，说明回弹控制不足，模具补偿的回弹量小于零件实际回弹量，需要进一步减小零件回弹量，可以通过旋紧如图4所示调节螺母32使两侧的模具型腔段1向内收缩；若预成形后零件超过或紧贴液压成形模具型腔内侧，说明模具补偿的回弹量超过了零件实际回弹量，如图4所示放松调节螺母32使两侧的模具型腔段1向外扩张。如此调节，直至零件能够放入液压成形模具中的设计要求位置。至此，通过回弹调节机构，补偿了零件的实际回弹量，满足了零件精度要求，后续零件即可按此进行连续批量生产。

Claims (2)

1.一种液压空心管件回弹控制装置，其特征是：由若干个独立的模具型腔段(1)组合而成，相邻两个所述的模具型腔段(1)之间通过转轴(2)铰接相连，所述转轴(2)的轴心为所加工零件弯折处对应的旋转中心，所述模具型腔段(1)上设置有回弹调节机构(3)；所述的模具型腔段(1)共有三段，三段模具型腔段(1)顺次拼接后形成两个同向的弯折，所述的回弹调节机构(3)设置在位于两侧的模具型腔段(1)之间；所述的回弹调节机构(3)包括一调节螺杆(31)和一对调节螺母(32)，位于两侧的一对所述模具型腔段(1)上设置有通孔，调节螺杆(31)架设在两侧型腔段一对通孔上，一对所述调节螺母(32)旋紧在调节螺杆(31)的两端。

2.如权利要求1所述的液压空心管件回弹控制装置，其特征是：所述模具型腔段(1)由多个镶块(4)构成，所述镶块(4)安装在底板上，底板绕旋转中心自由转动，所述底板上设置有圆弧形的导向槽(41)，所述导向槽(41)的圆心为旋转中心。