[发明专利]一种振动辅助的飞机蒙皮拉伸成形及抑制回弹装置和工艺

说明书

本发明公开了一种振动辅助的飞机蒙皮拉伸成形及抑制回弹装置和工艺，其特征包括：模具、激振器、弹性垫、拉伸设备、工作台、固定件；将激振器对称固定在模具两侧内部，模具下面装有弹性垫。拉伸成形过程中，拉伸运动与激振器振动同步工作，控制系统启动激振器，采用低频率，带动模具低频振动直到成形过程结束。拉伸成形结束，激振器采用高频率，带动模具及成形固定的飞机蒙皮高频振动抑制飞机蒙皮回弹。本发明能保证板料充分变形，并抑制飞机蒙皮回弹，从而能提高成形质量。

技术领域

本申请属于冲压成形技术领域，具体的说是为提高飞机蒙皮拉伸成形零件质量、抑制回弹而提出的一种装置和工艺方法。

背景技术

拉伸成形是飞机蒙皮零件的主要成形方式之一，在拉伸成形过程中，板料内部会产生分布不均的应力，模具与板料之间会产生很大的摩擦力，使得成形后的蒙皮零件厚度不均，成形不充分，表面缺陷明显，极大地降低了蒙皮零件的成形质量。同时，拉伸成形结束后，飞机蒙皮零件与模具分离，由于零件内部的残余应力作用，使得成形后的零件形状回弹，影响了使用，甚至造成报废。

针对这些问题，目前的工艺方法大多集中于成形预测方面，采用数值模拟的方法，通过对应的力与应变规律分析，预测成形过程中可能会产生的缺陷，再通过工艺参数的优化，对成形进行控制。当然目前还不能十分准确的分析拉形过程，板材内部的应力应变规律，因而，目前成形的预测带有不确定性。此外，针对不同的材料，应力应变规律不能做到完全相同，这就需要具体的分析，精细地优化参数，技术要求高，操作复杂。

拉伸成形结束后的回弹现象，目前已经出现了振动时效消除工件内部残余应力的工艺。在相关专利中介绍了振动时效方法消除残余应力的方法与装置。这种装置只是单纯的将加工后的钣金零件固定在振动台上进行振动时效处理，在加工结束之后，将零件与拉伸成形装备分离，再采取固定方式将零件与准备的模胎固定，移动到振动台上，进行时效处理。在此过程中，很可能回弹现象已经发生了一部分，从而使得振动效果变差。

发明内容

本发明为克服上述现有技术存在的不足之处，提供一种振动辅助的飞机蒙皮拉伸成形及抑制回弹装置和工艺，以期能保证板料充分变形，并抑制飞机蒙皮回弹，从而能提高成形质量。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种振动辅助的飞机蒙皮拉伸成形及抑制回弹装置的特点包括：模具、激振器、弹性垫、拉伸设备、工作台、固定件；

在所述模具的两侧内部对称设置有n对激振器；所述模具通过所述固定件与所述工作台相连接；在所述模具和所述工作台之间设置有所述弹性垫用于阻止振动传递到所述工作台上，从而形成成形机构；

在所述拉伸设备的中间位置处设置有中空区；在所述中空区内放置有互不接触的成形机构；

所述拉伸设备通过自身的夹钳夹住板料的两侧并放置于所述模具的上表面，并通过液压缸驱动所述夹钳按照加载轨迹进行拉伸，同时使得所述激振器处于低频振动工作状态以辅助成形，直到所述板料成形为飞机蒙皮时，再使所述激振器处于高频振动工作状态以抑制回弹。

本发明一种振动辅助的飞机蒙皮拉伸成形及抑制回弹工艺的特点是应用由板料、模具、激振器、弹性垫、拉伸设备、工作台、固定件所组成的装置中，并按如下步骤进行：

步骤1、在所述模具的两侧内部对称固定有n对激振器；

步骤2、将所述弹性垫放置于所述工作台上，并将带有n对激振器的模具通过所述固定件固定在带有弹性垫的工作台上；从而形成成形机构；

步骤3、在所述拉伸设备的中间位置处预留有中空区，并将所述成形机构放置于所述中空区中，且所述拉伸设备与所述成形机构互不接触；

步骤4、所述拉伸设备通过自身的夹钳夹住板料的两侧并放置于所述模具的上表面；