[发明专利]一种移动式加热的蒙皮拉形设备及拉形方法

权利要求书

1.一种移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，包括拉形模具、拉形夹钳、移动式加热单元和拉力即时调控单元，所述拉形模具固定在模具安装座上，所述拉形夹钳通过升降式夹钳安装座设在所述拉形模具的两侧，所述移动式加热单元设在所述拉形模具的外周，所述移动式加热单元包括三维移动机构以及安装在其上的加热元件和测温仪，所述三维移动机构可带动所述加热元件和测温仪在所述拉形模具上部及其周边移动，用于在蒙皮拉形时进行加热和温度采集，所述加热元件和所述测温仪连接，所述测温仪与所述拉力即时调控单元进行数据信息传输，所述拉力即时调控单元连接并控制所述升降式夹钳安装座升降运动; 所述拉力即时调控单元包括温度-拉力调控系统和拉力-液压调控系统，所述温度-拉力调控系统上预设有成形材料的温度与拉力对应关系曲线的数据集，所述拉力-液压调控系统上预设有拉力与液压调控指令对应关系的数据集，所述拉力即时调控单元基于测温仪采集的温度数据获得蒙皮拉形的拉力，并根据拉力调控驱动所述升降式夹钳安装座升降运动的液压流量。

2.根据权利要求1所述的移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，所述三维移动机构包括X轴移动滑块、Y轴移动滑块和Z轴移动滑块，2个所述Z轴移动滑块安装在Z向升降导柱上，能同步沿Z向升降运动，且2个所述Z轴移动滑块之间通过Y向滑轨连接，所述Y轴移动滑块可移动地设在所述Y向滑轨上，所述X轴移动滑块通过X向滑轨设在所述Y轴移动滑块上，所述加热元件和测温仪均设在所述X轴移动滑块上。

3.根据权利要求2所述的移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，所述加热元件设置在所述X轴移动滑块指向所述拉形模具的端部，所述加热元件采用阵列式加热头，即多个加热头呈阵列式均布设置，且加热面朝向成形加热区。

4.根据权利要求3所述的移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，所述测温仪设在所述X轴移动滑块的加热端，其安装面与加热元件的安装面不同，所述测温仪采用非接触式红外线测温仪，用于采集成形加热区处的温度数据。

5.根据权利要求3所述的移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，所述阵列式加热头通过温控电路与所述拉力即时调控单元连接，所述测温仪通过温度数据传输线与所述拉力即时调控单元连接。

6.根据权利要求1所述的移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，两侧的所述升降式夹钳安装座的底部均设有液压缸，所述拉力-液压调控系统通过主缸数据输出线连接并调控所述液压缸升降运动。

7.一种蒙皮拉形方法，采用权利要求6所述移动式加热的蒙皮拉形设备，其特征在于，所述蒙皮拉形方法包括：

通过拉力即时调控单元调控升降式夹钳安装座的升降高度，使拉形夹钳与拉形模具最高点处于同一高度；

将待拉形的蒙皮板料放在拉形模具的上方，通过两侧的拉形夹钳将蒙皮板料两端夹紧，调整夹紧力，使蒙皮板料毛坯在成形过程中不会松脱；

通过拉力即时调控单元调控液压缸下移，使蒙皮板料在拉形夹钳与拉形模具的作用下预成形；

通过控制移动式加热单元的三维移动机构运动，调整加热元件和测温仪相对于蒙皮板料的位置，使加热元件或测温仪与板料的距离在合适的加热范围内，并使加热区处于板料的变形区域；

通过加热元件对蒙皮板料进行加热，同时测温仪对加热区域采集温度数据，并将温度数据传输至拉力即时调控单元；

拉力即时调控单元通过温度-拉力调控系统和拉力-液压调控系统对温度数据进行处理，并将处理结果输出反馈给液压缸升降相应高度，从而带动拉形夹钳对蒙皮板料拉形，拉形完成后，待温度降至常温时，将成形的蒙皮卸下。

8.根据权利要求7所述的蒙皮拉形方法，其特征在于，所述蒙皮拉形方法还包括：预先在拉力即时调控单元输入蒙皮材料的温度与拉力对应关系曲线的数据集，其中，拉力的计算公式为F=δ_bS，式中，F为蒙皮拉形的拉力，δ_b为蒙皮材料的屈服强度，S为蒙皮板料的变形面积，所述蒙皮材质为钛合金，温度数据取100℃—900℃区间，每间隔50℃取一组温度数据。

9.根据权利要求7所述的蒙皮拉形方法，其特征在于，所述蒙皮拉形方法还包括：为防止蒙皮板料在高温下过度氧化，在拉形前，在蒙皮板料表面需涂覆防氧化涂料。