专利名称：复杂型材张力绕弯成形工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及型材弯曲领域，具体为一种复杂型材张力绕弯成形工艺。
背景技术：
型材的弯曲加工，在金属结构、工程机械、车辆以及航空航天等工业部门，占有十分重要的地位。特别是采用复杂型材弯曲件，可以降低产品成本，并满足对产品轻量化的需求，在汽车、航空航天工业等有着广泛的应用前景。目前，型材的弯曲工艺主要有拉弯、绕弯和滚弯。拉弯是一种常用的型材弯曲成形方法，但是用此种方法弯曲成形的型材外侧已产生过度减薄，甚至拉裂的缺陷。绕弯成形型材时，型材的回弹量大，截面畸变严重。滚弯工艺成形的型材回弹量更大，且型材易出现开裂等缺陷。目前，型材弯曲工艺中最易产生的质量缺陷是在弯曲变形区外侧壁产生壁厚变薄、开裂，内侧壁产生壁厚增大、起皱，以及截面形状畸变和回弹等问题，尤其对于复杂截面的型材，其产生上述质量缺陷的程度也越严重。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能成形复杂截面型材弯曲件的张力绕弯成形工艺，解决现有技术中型材弯曲工艺中产生的质量缺陷问题。本发明的技术方案是一种复杂型材张力绕弯成形工艺，包括如下步骤1)根据被加工零件的弯曲半径、弯曲角和截面形状制成凹模型腔及与凹模型腔对应的动模；2)旋转调节机构松开动模，将型材放置在凹模型腔中，并将型材一端夹持到夹头中，将型材的另一端放入拉伸装置中；3)对拉伸装置施加拉力，使型材产生伸长量，旋转调节机构使动模压紧型材；4)对动模施加弯矩，使动模、型材和拉伸装置沿着标尺旋转，使型材弯曲需要的角度；5)旋转调节机构，撤去动模、拉伸装置和夹头，取出已弯曲成形的型材。所述步骤(3)中，成形型材时，拉伸装置对型材加力F拉伸，使伸长量达到型材总长的 0. 1% -2%。所述步骤(3)中，成形型材时，动模对型材加力P压紧，使型材与动模贴合为止。本发明的有益效果是1、采用本发明，使型材在凹模型腔中绕弯，受到拉伸装置施加的轴向拉力和动模施加的侧向压力。拉伸装置施加的轴向拉伸力一方面可以消除型材的初始扭曲变形和防止弯曲过程中型材腹板的边缘失稳起皱；另一方面可以减小型材的回弹和残余应力；动模的作用一方面是它施加的侧向压力可以提高型材的塑性，减少外缘的开裂缺陷；另一方面是动模在弯曲成形过程中是主动旋转的，改善了型材的贴模性，约束了型材的截面畸变，减少了型材的回弹量。2、本发明操作简单，所得零件成形质量好，可以成形复杂截面形状的型材。
图1为本发明成形工艺成形前状态示意图；图2为本发明成形工艺成形后状态示意图。在图1-图2中，1.拉伸装置；2.型材；3.调节机构；4.动模；5.标尺；6.凹模型腔；7.夹头；8.滑动体。
具体实施例方式如图1-2所示，本发明复杂型材张力绕弯成形装置包括拉伸装置1、型材2、调节机构3、动模4、标尺5、凹模型腔6、夹头7等，具体结构如下动模4与凹模型腔6相对应设置，使凹模型腔6和动模4之间形成被加工零件的弯曲半径、弯曲角和截面形状；动模4的一端设有调节机构3，动模4中的滑动体8与调节机构3连接，通过调节机构3使滑动体8前进或后退，动模4的另一端与凹模型腔6通过轴连接；型材2的一端安装于夹头7中，型材2的另一端安装于拉伸装置1中，在型材2的旋转方向上设置有标尺5。图1是成形准备阶段，首先根据被加工零件的弯曲半径、弯曲角和截面形状制成凹模型腔6和动模4 ；旋转调节机构3，松开动模4，将型材2放置在凹模型腔6中，并将型材2 —端夹持到夹头7中，将型材2的另一端放入拉伸装置1中；对拉伸装置1施加拉力F， 使型材2产生一定伸长量(本实施例中，伸长量达到型材总长度的)，旋转调节机构3， 使动模4压紧型材2 (本实施例中，动模4的加力P使其与型材贴合)；对动模4施加扭矩， 使动模4、型材2和拉伸装置1沿着标尺5旋转一定角度，使型材2弯曲一定角度(本实施例为90度)；旋转调节机构3，撤去动模4、拉伸装置1和夹头7，取出已弯曲成形的型材2。 图2为最终成形阶段。结果表明，本发明复杂型材张力绕弯成形工艺是对型材施加轴向张力和侧向压力并使其弯曲的工艺，可以成形复杂截面形状的型材，且弯曲件的成形质量好，回弹量小。
权利要求
1.一种复杂型材张力绕弯成形工艺，其特征在于，包括如下步骤1)根据被加工零件的弯曲半径、弯曲角和截面形状制成凹模型腔及与凹模型腔对应的动模；2)旋转调节机构松开动模，将型材放置在凹模型腔中，并将型材一端夹持到夹头中，将型材的另一端放入拉伸装置中；3)对拉伸装置施加拉力，使型材产生伸长量，旋转调节机构使动模压紧型材；4)对动模施加弯矩，使动模、型材和拉伸装置沿着标尺旋转，使型材弯曲需要的角度；5)旋转调节机构，撤去动模、拉伸装置和夹头，取出已弯曲成形的型材。
2.根据权利要求1所述的复杂型材张力绕弯成形工艺，其特征在于所述步骤(3)中， 成形型材时，拉伸装置对型材加力F拉伸，使伸长量达到型材总长的0. -2%。
3.根据权利要求1所述的复杂型材张力绕弯成形工艺，其特征在于所述步骤(3)中， 成形型材时，动模对型材加力P压紧，使型材与动模贴合为止。
全文摘要
本发明涉及型材弯曲技术领域，具体为一种复杂型材张力绕弯成形工艺，解决现有技术中型材弯曲工艺中产生的质量缺陷问题。根据被加工零件的弯曲半径、弯曲角和截面形状制成凹模型腔及与凹模型腔对应的动模；旋转调节机构松开动模，将型材放置在凹模型腔中，并将型材一端夹持到夹头中，将型材的另一端放入拉伸装置中；对拉伸装置施加拉力，使型材产生伸长量，旋转调节机构使动模压紧型材；对动模施加弯矩，使动模、型材和拉伸装置沿着标尺旋转，使型材弯曲需要的角度；旋转调节机构，撤去动模、拉伸装置和夹头，取出已弯曲成形的型材。本发明可以成形复杂截面形状的型材，且弯曲件的成形质量好，回弹量小。
文档编号B21D7/025GK102211120SQ20101014287
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月9日 优先权日2010年4月9日
发明者刘劲松, 张士宏, 王祺, 肖寒, 陈仕清 申请人:中国科学院金属研究所