CN116329360A - 一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法 - Google Patents
一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116329360A CN116329360A CN202310363323.6A CN202310363323A CN116329360A CN 116329360 A CN116329360 A CN 116329360A CN 202310363323 A CN202310363323 A CN 202310363323A CN 116329360 A CN116329360 A CN 116329360A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydraulic cylinder
- force
- plate
- loading
- clamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 71
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 27
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims description 6
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/003—Positioning devices
Abstract
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。
Description
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;
h3为板料夹紧部分的余量;
板料宽度方向尺寸的计算公式如下:
B=b+2h4························(2)
上述公式(2)中:
b为零件最大展开宽度,所述零件是指板料经拉形后最终形成的工件;
h4为板料宽度方向上的切割余量。
进一步,所述步骤S2中,模拟计算板料的预拉伸力和贴模力的具体过程如下:
S201:模拟计算板料的预拉伸力;
S202:模拟计算板料的贴膜力;
S203:模拟计算A液压缸和B液压缸的补拉力。
更进一步,所述步骤S201中,预拉伸力的计算公式如下:
P=σb*Bt/n·······················(3)
上述公式(3)中:
P为预拉伸力;
σb为板料的真实屈服应力;
B为板料截面宽度;
t为板料截面厚度;
n为离散分布于板料夹持端同一侧的夹钳数量;
A液压缸的预拉伸力、B液压缸的预拉伸力的计算公式如下:
FA预=Pcosθa·······················(4)
FB预=Pcosθb·······················(5)
FA预sinθa=FB预sinθb···················(6)
上述公式(4)、(5)和(6)中:
FA预为A液压缸的预拉伸力;
FB预为B液压缸的预拉伸力;
θa为A液压缸与预拉伸方向的角度,本实施例中,预拉伸方向为水平方向;
θb为B液压缸与预拉伸方向的角度,本实施例中,预拉伸方向为水平方向。
更进一步,所述步骤S202中,A液压缸与B液压缸的贴模力大小满足如下公式:
FB贴=FB预························(7)
上述公式(7)和(8)中:
FA贴为A液压缸的贴合力;
FB贴为B液压缸的贴合力;
FB预为B液压缸的预拉伸力;
θa为A液压缸与预拉伸方向的角度;
θb为B液压缸与预拉伸方向的角度;
θc为拉形模具的曲形模面的各点切线与预拉伸方向之间最大的夹角。
更进一步,所述步骤S203中,A液压缸和B液压缸的补拉力计算过程为:模拟按照前述步骤S201和步骤S202模拟计算获得的A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力,以及A液压缸和B液压缸施加的贴模力加载,并先后完成预拉伸及贴膜过程后,模拟继续调整A液压缸和B液压缸的载荷,并选择能使拉形的板料应力最小且均匀分布的载荷值分别对应作为A液压缸补拉力和B液压缸的补拉力。
进一步,所述步骤S3中,根据步骤S2中模拟计算获得的“板料预拉伸过程中,A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力”、“板料贴膜过程中,A液压缸和B液压缸施加的贴模力”以及“对板料实施补拉过程中,A液压缸和B液压缸所施加的补拉力”,基于多夹钳推拉式拉形机,控制A液压缸和B液压缸动作,依次实施包括:预拉伸过程、减载贴模过程、加载贴模以及补拉过程在内的实际拉形过程。
更进一步,所述预拉伸过程:在夹钳夹紧板料后,离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸和B液压缸同时加载对板料施加拉力,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸和B液压缸加载的拉力分别达到A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力时,停止加载。
更进一步,所述减载贴模过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸施加的拉力逐渐卸载,降至0N,离散分布于板料夹持端同一侧的B液压缸的施加的拉力保持不变;
所述加载贴模过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸从0N开始加载施加推力,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸中的一个液压缸数值到达计算值时,此液压缸开始保压,其他同排的液压缸继续加载,直至所有A液压缸的推力达到A液压缸预拉伸力时,停止加载,整个加载贴模过程,B液压缸施加的拉力保持不变。
更进一步,所述补拉过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸和B液压缸同时加载或者卸载,直至A液压缸和B液压缸施加的载荷达到A液压缸和B液压缸所施加的补拉力后,保压处理预设时间。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明所述拉形方法采用力加载的方式来控制推拉式拉形,板料整体受力更均匀,离散式夹钳分布更接近模具形状,操作更简单。
2、本发明所述拉形方法与现有的成形方法相比,成形前无需使其中一个液压缸处于垂直状态,即可对任意合理长度的板料进行拉形,使用更方便,应用范围更广。
3、本发明所述拉形方法,将原来的贴模过程分为:减载贴模过程与加载贴模过程,减载贴模能有效缓解板料贴模时的应力变化,使最终获得的工件应力分布更小,分布更均匀,能够避免拉裂,并获得回弹量更小的高精度工件。
附图说明
图1是本发明所述拉形方法中,推拉式拉形机的结构示意图;
图2是本发明所述拉形方法中,推拉式拉形机的夹钳和液压缸分布示意图;
图3是本发明所述拉形方法的整体流程框图;
图4是本发明所述拉形方法中,模拟计算板件的预拉伸力和贴模力的流程框图;
图5是本发明所述拉形方法中,实际拉形过程的流程框图;
图6是本发明所述拉形方法中,板料预拉伸时的状态示意图;
图7是本发明所述拉形方法中,板料贴模时的状态示意图;
图8是本发明所述拉形方法中,板料补拉伸时的状态示意图。
图中:
1-拉形模具, 2-A液压缸, 3-B液压缸,
4-夹钳, 5-板料。
具体实施方式
为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程,结合说明书附图,本发明的具体实施方式如下:
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本具体实施例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,为更加清楚地阐述所述拉形方法,现对所述力加载的多夹钳推拉式拉形机的结构做简要介绍:
如图1所示,拉形模具1位于所述多夹钳推拉式拉形机中间位置,板料5设置于拉形模具1正上方位置,多夹钳推拉式拉形机的多组离散式夹钳组件布置在板料5长度方向两端,且沿着板料5的纵向均匀分布,以期通过力加载的方式在板料5两端的加载控制点上施加实时控制的拉形力。
如图2所示,离散式夹钳组件包括A液压缸2、B液压缸3以及夹钳4,其中:所述A液压缸2的加载端铰接在夹钳4的顶端,用于带动夹钳4向板料施加拉力或推力;所述B液压缸3的加载端铰接在夹钳4的后端(夹钳的夹口端为前端),用于带动夹钳4向板料施加拉力;通过协同控制A液压缸2和B液压缸3输出的液压力,进而控制夹钳4实施的拉形力的大小和方向。
基于以上所述多夹钳推拉式拉形机,如图3所示,本发明所述拉形方法的具体步骤如下:
S1:确定拉形模具位置和板料尺寸;
本步骤S1中,所述板料即指待拉形的坯料;
本步骤S1中,确定拉形模具位置是指:确定拉形模具在拉形机中的位置,即,将拉形模具放置于拉形机拉形区域的中间位置;
本步骤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;
h3为板料夹紧部分的余量;
板料宽度方向尺寸的计算公式如下:
M=m+2h4························(2)
上述公式(2)中:
m为零件最大展开宽度,所述零件是指板料经拉形后最终形成的工件;
h4为板料宽度方向上的切割余量。
S2:模拟计算板料的预拉伸力和贴模力;
本步骤S2中,所述板料即指待拉形的坯料;
本步骤S2中,如图4所示,模拟计算板料的预拉伸力和贴模力的具体过程如下:
S201:模拟计算板料的预拉伸力;
本步骤S201中,板料的预拉伸力指板料预拉伸过程中,A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力;
如图6所示,本实施例中,以预拉2%的预拉伸长量为例,即:在确定板料尺寸之后,通过计算板料预拉伸长2%,预拉伸力的计算公式如下:
P=σb*Bt/n·······················(3)
上述公式(3)中:
P为预拉伸力;
σb为板料的真实屈服应力;
B为板料截面宽度;
t为板料截面厚度;
n为离散分布于板料夹持端同一侧的夹钳数量;
如图6所示,A液压缸的预拉伸力、B液压缸的预拉伸力的计算公式如下:
FA预=Pcosθa·······················(4)
FB预=Pcosθb·······················(5)
FA预sinθa=FB预sinθb···················(6)
上述公式(4)、(5)和(6)中:
FA预为A液压缸的预拉伸力;
FB预为B液压缸的预拉伸力;
θa为A液压缸与预拉伸方向的角度,本实施例中,预拉伸方向为水平方向;
θb为B液压缸与预拉伸方向的角度,本实施例中,预拉伸方向为水平方向;
S202:模拟计算板料的贴膜力;
本步骤S202中,板料的贴膜力指板料贴膜过程中,A液压缸和B液压缸施加的贴模力;
所述贴膜过程包括:减载贴模过程和加载贴模过程,其中:
所述减载贴模过程中:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸施加的力由FA预降低至0N,而离散分布于板料夹持端同一侧的B液压缸施加的力保持不变;
所述加载贴模过程中:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸从0N开始加载施加推力,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸中的一个A液压缸的加载力数值到达A液压缸贴模力时,该A液压缸开始保压,离散分布于板料夹持端同一侧的其他A液压缸继续加载,直至离散分布于板料夹持端同一侧的所有A液压缸的加载力数值均到达A液压缸贴模力;
如图7所示,A液压缸与B液压缸的贴模力大小满足如下公式:
FB贴=FB预························(7)
上述公式(7)和(8)中:
FA贴为A液压缸的贴合力;
FB贴为B液压缸的贴合力;
FB预为B液压缸的预拉伸力;
θa为A液压缸与预拉伸方向的角度;
θb为B液压缸与预拉伸方向的角度;
贴模过程中,板料与拉形模具的模面相贴合,板料与预拉伸方向之间的夹角随着模面的变化而变化,θc为板料与预拉伸方向之间最大的夹角,即拉形模具的曲形模面的各点切线与预拉伸方向之间最大的夹角,在本实施例中,预拉伸方向为水平方向,故θc为贴模过程中板料与预拉伸方向之间最大的夹角,且板料与预拉伸方向之间夹角达到θc时,贴模过程完毕;
S203:模拟计算A液压缸和B液压缸的补拉力;
如图8所示,本步骤S203中,A液压缸和B液压缸的补拉力是指在对已先后完成预拉伸及贴膜过程后,实施补拉过程中,A液压缸和B液压缸所施加的补拉力,在A液压缸补拉力和B液压缸的补拉力作用下,板料的回弹最小,并能避免出现拉裂的现象;
A液压缸和B液压缸的补拉力计算过程为:模拟按照前述步骤S201和步骤S202模拟计算获得的A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力,以及A液压缸和B液压缸施加的贴模力加载,并先后完成预拉伸及贴膜过程后,模拟继续调整(增加或减少)A液压缸和B液压缸的载荷,并选择能使拉形的板料应力最小且均匀分布的载荷值分别对应作为A液压缸补拉力和B液压缸的补拉力。
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;
本步骤S3中,根据步骤S2中模拟计算获得的“板料预拉伸过程中,A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力”、“板料贴膜过程中,A液压缸和B液压缸施加的贴模力”以及“对板料实施补拉过程中,A液压缸和B液压缸所施加的补拉力”,基于多夹钳推拉式拉形机,控制A液压缸和B液压缸动作,依次实施包括:预拉伸过程、减载贴模过程、加载贴模以及补拉过程在内的实际拉形过程;
所述实际拉形过程具体如下:
S301:预拉伸过程:在夹钳4夹紧板料5后,离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸2和B液压缸3同时加载对板料施加拉力,观察检测A液压缸2和B液压缸3施加拉力的压力表,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸2和B液压缸3加载的拉力分别达到前述步骤S201计算获得的FA预、FB预时,停止加载;
S302:减载贴模过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸2施加的拉力逐渐卸载,降至0N,离散分布于板料夹持端同一侧的B液压缸3的施加的拉力保持不变;
S303:加载贴模过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸2从0N开始加载施加推力,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸2中的一个液压缸数值到达计算值时,此液压缸开始保压,其他同排的液压缸继续加载,直至所有A液压缸的推力达到前述步骤S201计算获得的FA预时,停止加载,整个加载贴模过程,B液压缸3施加的拉力保持不变,并通过收缩保持夹钳4处于与拉形模具1的模面相切状态,确保板料5与拉形模具1紧密贴合;
S304:补拉过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸2和B液压缸3同时加载或者卸载,直至A液压缸2和B液压缸3施加的载荷达到步骤S203中模拟计算获得的A液压缸补拉力和B液压缸的补拉力后,保压处理2分钟。
如前步骤S1-S3所述拉形过程中,A液压缸与B液压缸的加载方式为线性加载,且液压缸内活塞位移的速度为2mm/s。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
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。
2.如权利要求1所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
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;
h3为板料夹紧部分的余量;
板料宽度方向尺寸的计算公式如下:
B=b+2h4························(2)
上述公式(2)中:
b为零件最大展开宽度,所述零件是指板料经拉形后最终形成的工件;
h4为板料宽度方向上的切割余量。
3.如权利要求1所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述步骤S2中,模拟计算板料的预拉伸力和贴模力的具体过程如下:
S201:模拟计算板料的预拉伸力;
S202:模拟计算板料的贴膜力;
S203:模拟计算A液压缸和B液压缸的补拉力。
4.如权利要求3所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述步骤S201中,预拉伸力的计算公式如下:
P=σb*Bt/n·······················(3)
上述公式(3)中:
P为预拉伸力;
σb为板料的真实屈服应力;
B为板料截面宽度;
t为板料截面厚度;
n为离散分布于板料夹持端同一侧的夹钳数量;
A液压缸的预拉伸力、B液压缸的预拉伸力的计算公式如下:
FA预=Pcosθa·······················(4)
FB预=Pcosθb·······················(5)
FA预sinθa=FB预sinθb···················(6)
上述公式(4)、(5)和(6)中:
FA预为A液压缸的预拉伸力;
FB预为B液压缸的预拉伸力;
θa为A液压缸与预拉伸方向的角度,本实施例中,预拉伸方向为水平方向;
θb为B液压缸与预拉伸方向的角度,本实施例中,预拉伸方向为水平方向。
6.如权利要求3所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述步骤S203中,A液压缸和B液压缸的补拉力计算过程为:模拟按照前述步骤S201和步骤S202模拟计算获得的A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力,以及A液压缸和B液压缸施加的贴模力加载,并先后完成预拉伸及贴膜过程后,模拟继续调整A液压缸和B液压缸的载荷,并选择能使拉形的板料应力最小且均匀分布的载荷值分别对应作为A液压缸补拉力和B液压缸的补拉力。
7.如权利要求1所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述步骤S3中,根据步骤S2中模拟计算获得的“板料预拉伸过程中,A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力”、“板料贴膜过程中,A液压缸和B液压缸施加的贴模力”以及“对板料实施补拉过程中,A液压缸和B液压缸所施加的补拉力”,基于多夹钳推拉式拉形机,控制A液压缸和B液压缸动作,依次实施包括:预拉伸过程、减载贴模过程、加载贴模以及补拉过程在内的实际拉形过程。
8.如权利要求7所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述预拉伸过程:在夹钳夹紧板料后,离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸和B液压缸同时加载对板料施加拉力,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸和B液压缸加载的拉力分别达到A液压缸和B液压缸施加的预拉伸力时,停止加载。
9.如权利要求7所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述减载贴模过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸施加的拉力逐渐卸载,降至0N,离散分布于板料夹持端同一侧的B液压缸的施加的拉力保持不变;
所述加载贴模过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸从0N开始加载施加推力,当离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸中的一个液压缸数值到达计算值时,此液压缸开始保压,其他同排的液压缸继续加载,直至所有A液压缸的推力达到A液压缸预拉伸力时,停止加载,整个加载贴模过程,B液压缸施加的拉力保持不变。
10.如权利要求7所述一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法,其特征在于:
所述补拉过程:离散分布于板料夹持端同一侧的A液压缸和B液压缸同时加载或者卸载,直至A液压缸和B液压缸施加的载荷达到A液压缸和B液压缸所施加的补拉力后,保压处理预设时间。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310363323.6A CN116329360A (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310363323.6A CN116329360A (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116329360A true CN116329360A (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86882269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310363323.6A Pending CN116329360A (zh) | 2023-04-07 | 2023-04-07 | 一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116329360A (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09150224A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 板金プレス成形方法及び成形装置 |
CN101515181A (zh) * | 2009-04-07 | 2009-08-26 | 北京航空航天大学 | 一种飞机蒙皮纵向拉形加载轨迹设计与数控代码生成方法 |
CN101823092A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-09-08 | 吉林大学 | 一种车体角钢构件拉弯成型工艺 |
JP2012236199A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Waitekku:Kk | 被プレス加工物の位置決め構造及びプレス加工装置 |
CN106391813A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-02-15 | 吉林大学 | 基于多点力加载方式的三维曲面拉伸成形方法 |
CN107695145A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-16 | 吉林大学 | 型面可调的轨道车辆立柱类构件拉弯成形模具 |
CN112100758A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 上海交通大学 | 基于局部坐标系加载的型材拉弯成形精确仿真方法 |
-
2023
- 2023-04-07 CN CN202310363323.6A patent/CN116329360A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09150224A (ja) * | 1995-11-29 | 1997-06-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 板金プレス成形方法及び成形装置 |
CN101515181A (zh) * | 2009-04-07 | 2009-08-26 | 北京航空航天大学 | 一种飞机蒙皮纵向拉形加载轨迹设计与数控代码生成方法 |
CN101823092A (zh) * | 2010-04-07 | 2010-09-08 | 吉林大学 | 一种车体角钢构件拉弯成型工艺 |
JP2012236199A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Waitekku:Kk | 被プレス加工物の位置決め構造及びプレス加工装置 |
CN106391813A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-02-15 | 吉林大学 | 基于多点力加载方式的三维曲面拉伸成形方法 |
CN107695145A (zh) * | 2017-10-11 | 2018-02-16 | 吉林大学 | 型面可调的轨道车辆立柱类构件拉弯成形模具 |
CN112100758A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-12-18 | 上海交通大学 | 基于局部坐标系加载的型材拉弯成形精确仿真方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张学广等: "轴向非对称中空型材拉弯过渡区长度优化", 哈尔滨工业大学学报, vol. 47, no. 10, pages 82 - 87 * |
王友: "高柔性拉伸成形工艺及其数值模拟研究", 中国博士学位论文全文数据库, no. 8, pages 022 - 14 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107052127B (zh) | 一种高温气胀成形生产线系统及方法 | |
EP2014448A8 (en) | Method and apparatus for contouring composite pre-preg articles | |
CN112275907B (zh) | 一种飞机进气道异形曲面蒙皮成形工艺 | |
CN111745027A (zh) | 一种马鞍形蒙皮零件的成形方法 | |
CN108555052A (zh) | 一种筋板类构件双侧变通道强塑变挤压方法及成形模具 | |
CN110936109A (zh) | 一种大尺寸钛合金蒙皮复合成形方法 | |
CN106391813B (zh) | 基于多点力加载方式的三维曲面拉伸成形方法 | |
CN104550403A (zh) | 一种实现中空金属构件高温气压胀形的装置及工艺 | |
CA2168592A1 (en) | Process for forming a plate-like component | |
CN214866410U (zh) | 一种带加强筋槽超薄铝合金飞机蒙皮成形工艺装置 | |
CN116329360A (zh) | 一种基于力加载的多夹钳推拉式拉形机的拉形方法 | |
CN106734443A (zh) | 回形槽框体加工方法及一种串联镶块拼接弯曲模具 | |
US7028519B2 (en) | High throughput quick-plastic-forming | |
CN217665694U (zh) | 辅助超薄蒙皮成形的新型上压装置 | |
CN107570626A (zh) | 一种用于直升机桨叶包铁成形的工艺方法 | |
CN112570538A (zh) | 一种橡皮垫料辅助铝锂合金薄壁结构蠕变时效成形工装 | |
CN208662300U (zh) | 一种具有大塑性变形能力的折皱模具 | |
CN114260356B (zh) | 一种新型钛合金航空空心叶片热气胀成形工艺 | |
CN113680885B (zh) | 一种适用于铝合金薄板件引伸成形的辅助方法 | |
CN113172143B (zh) | 一种利用可变型面改善超塑气胀成形件壁厚均匀性的方法 | |
CN206104575U (zh) | 不同压剪复合应变路径下连续大塑性变形的装置 | |
EP1521669A1 (de) | Luftdurchlässiges formwerkzeug sowie verfahren zur herstellung genarbter bauteile durch aufkaschieren einer folie auf ein trägerteil | |
CN113145716A (zh) | 一种互为对称特征件用的两件一模成形方法 | |
CN114042753B (zh) | 一种锂硼合金带坯的制备方法 | |
CN217251874U (zh) | 一种航空钣金拔缘外形校正工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |