[发明专利]一种移动式加热的蒙皮拉形设备及拉形方法有效

专利信息
申请号: 201910835937.3 申请日: 2019-09-03
公开(公告)号: CN110405042B 公开(公告)日: 2021-02-02
发明(设计)人: 张涛;曾元松;韩秀全;吴为 申请(专利权)人: 中国航空制造技术研究院
主分类号: B21D22/22 分类号: B21D22/22;B21D37/16
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地址: 100024 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 移动式 加热 蒙皮 设备 方法
【说明书】:

发明涉及一种移动式加热的蒙皮拉形设备及拉形方法。该设备至少包括拉形模具、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并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。

技术领域

本发明涉及板材热成形技术领域,特别是涉及一种移动式加热的蒙皮拉形设备及拉形方法。

背景技术

蒙皮拉形技术是钣金成形领域一项重要技术。拉形工艺的主要原理如图1所示。拉形模具固定于可上下移动的压力平台上,分布于两侧的夹钳夹持住板料,通过上移模具来实现板料成形。也有另外一种形式,拉形模具不动,液压缸分布在两侧的夹持端,工作时夹持端下移,板料成形。为了提高拉形精度,减少缺陷,国内外近些年对于拉形加载轨迹及加载参数进行了一系列研究。目前蒙皮拉形技术主要应用于飞机蒙皮等大尺寸、变曲率的覆盖件,针对的材料主要是铝合金、不锈钢等一些屈服强度较低、σ0.2/E较小的材料。

近年来钛合金等屈强比高的蒙皮类零件在航空航天领域应用的越来越多,这些零件多采用偶合模具热成形的工艺制造,但限于热成形机的平台尺寸,液压结构等原因,无法满足大尺寸的钛合金钣金零件的制造。采用蒙皮拉形的方法成形钛合金材料的覆盖件,突出的问题就是拉形后的零件回弹严重。尤其是对于近年来高铝含量的高强度钛合金,常温下几乎不能成形。

因此,针对钛合金等高强度板材无法在常温环境下有效拉形的难题,发明人设计了一种移动式加热的蒙皮拉形设备及拉形方法,提高该类材料的蒙皮拉形精度。

发明内容

本发明实施例提供了一种移动式加热的蒙皮拉形设备及拉形方法,解决了钛合金等高强度板材无法在常温环境下拉形的难题,提高了该类材料的蒙皮拉形精度。

第一方面,本发明的实施例提出了一种移动式加热的蒙皮拉形设备,该设备包括拉形模具、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并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。

进一步地,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。

进一步地,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。

进一步地,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。

进一步地,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。

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