[发明专利]一种拉弯成形模具及成形方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体是一种拉弯成形模具及成形方法。

二、背景技术

拉弯工艺用于制造尺寸大，外形准确度要求较高，相对弯曲半径大的挤压和板弯型材弯曲件，是制造车、船、飞机上的框、肋、缘条等结构零件的重要生产工艺。

如图1所示，长期以来，拉弯零件的制造均采用刚性整体拉弯模具1，将工件2置于刚性整体拉弯模具1之上，两端通过夹头3向工件施加拉力，使其成形。这种成形方法因卸载后拉弯工件2会出现回弹现象，为了控制回弹，需要反复进行修模，反复进行工艺实验，费时费力，并且精度难以保证。同时，该方法一个工件即需要一个模具，导致模具数量庞大，增加了生产成本。

三、发明内容

为了克服现有拉弯技术中一个零件需要一个模具，导致生产中模具数量庞大，生产成本高，并且工件成形精度难以保证的不足，本发明提出了一种拉弯成形模具及成形方法。

本发明是将多个离散的基本体集成为具有一定型面的模具，并且该模具可根据所成形型材的要求任意组合，包括多个基本体、垫层、两个夹块和连接螺栓。其中，基本体是模具的基本单元，为长方体，宽度大于待成形工件的宽度，中部有与连接螺栓配合的条形通孔；基本体一端的端面为工作面，该工作面为弧面；基本体的数量应根据所加工零件的跨度尺寸和基本体厚度确定。

用以消除各基本体集成中的间隙的垫层采用弹性材料，该垫层应具有足够的弹性变形能力及一定的硬度，放置在离散模基本体工作面表面。

夹块为“L”状，在其与离散模基本体接触的垂直面上有两个用于安装连接螺栓的通孔。夹块的水平面作为底座，在底座上有两个用于与拉弯机工作台面固定的安装孔。

在组装模具时，将一个夹块、多个基本体、一个夹块依次串装在连接螺栓上，并夹紧固定，集成为模具；安放在模具上的弹性垫层与形成模具的各基本体的配合面，即外包络面为模具的工作型面；通过调整连接螺栓穿过各基本体上的通孔的位置调整各个基本体工作面的位置，使其外包络面满足所需的工作型面形状。在组装好离散模后，通过位于两个夹块上的安装通孔，将离散模固定在拉弯机的工作台上，并将弹性垫层覆在离散基本体的外型面上，最后放置待拉弯的型材工件，进行拉弯成形。

在使用本模具时，具体步骤是：

第一步，确定模具的工作型面，根据拉弯成形工件的外型检验工装或外形卡板设定各个基本体的位置并集成为模具；将组装好的模具安装在拉弯机的工作台上，同时在工作型面放置弹性垫层。

第二步，安装待成形工件，进行试拉弯成形。

第三步，卸除拉弯机载荷，取下已成形的工件，在工件不受力的情况下进行成形工件尺寸和回弹量的测量。

第四步，根据回弹量的测量结果调整模具各基本体的位置，从而修正模具型面。若工件的实际曲率超过理论曲率，则减小包络面的曲率；反之，则增大包络面的曲率。

第五步，重新进行试拉弯成形。

第六步，重复第三步到第五步，直到获得最佳的各个基本体位置及模具的工作型面。

第七步，批量拉弯成形。

本发明根据成形工件型面要求，将多个离散的基本体集成为相适应的模具，利用通用拉弯机对型材进行拉弯成形；成形过程中，通过微调基本体的位置，改变离散模的外型面形状，以补偿回弹对成形精度的影响，实现拉弯零件的精确成形。本发明以可集成的拉弯模具代替传统的整体拉弯成形模具，其工作型面调整方便，能适应不同拉弯零件回弹控制的需要，显著地减少拉弯零件的设计制造周期，提高了拉弯零件的制造效率，降低了生产成本。

四、附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1是传统拉弯成形原理示意图。图中刚性整体拉弯模1固定在拉弯机工作台上，通过夹头3将拉弯力4施加在弯曲工件2上。

图2是本发明的结构示意图主视图。

图3是本发明的结构示意图俯视图。

图4是本发明的结构示意图侧视图。

图5是基本体的主视图。

图6是基本体的A-A剖视图。

图7是夹块的主视图。

图8是夹块的侧视图。

图9是本发明拉弯成形过程示意图。其中：

1.整体拉弯模    2.工件    3.夹头        4.垫层        5.基本体

6.夹块          7.螺栓    8.外包络面    9.夹块通孔    10.基本体工作面

11.基本体通孔   12.安装孔

五、具体实施方式

实施例一