专利名称：一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的制作方法
技术领域：
一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置是用于三维曲面工件塑性成形的设 备，属于机械工程领域。
背景技术：
目前，三维板材件部分通过拉伸成形可以实现，而大部分飞机蒙皮件都需要拉伸 成形完成。拉伸成形主要依靠拉形设备完成，目前飞机制造公司的多数拉形机是进口设备， 不但价值不菲，而且受到国外相关技术的出口限制，大型或超大型拉形机无法引进，因而大 型板材件的拉伸成形受到制约。近些年来国内有几个研究机构在拉形设备方面有些研究， 但是没有取得根本性进展。因而发明一种技术可靠、价值低廉的拉形设备将有利于拉形技 术的快速发展。
发明内容
本发明提供一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，其目的在于简化成形机 构，降低设备成本，实现拉形和压力机双重功能。本发明的上述目的是这样实现的，结合
如下一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，包括上活动机架、底座和固定式箱 体，还包括多螺杆局部柔性化机构，该机构由多根螺杆3、万向传力件4、螺杆驱动装置5、螺 纹旋转式活头夹钳6以及可伸缩斜拉式施力件2组成，所述的螺杆3布置在模具9两侧，且 每侧螺杆至少由两个以上构成，螺杆3通过与其连接的万向传力件4和至少一个可伸缩斜 拉式施力件2分别连接在底座7和固定式箱体8上，底座7固定在固定式箱体8上，螺杆3 由安装在底座7下部的螺杆驱动装置5驱动，螺纹旋转式活头夹钳6装在螺杆3上，并通过 螺杆3旋转带动螺纹旋转式活头夹钳6上下活动，上活动机架1沿箱体轨道上、下活动。所述的可伸缩斜拉式施力件2采用液压缸或机械扭转机构，用于驱动螺杆3摆动。所述的螺杆3上端通过上活动机架1定位或通过可伸缩斜拉式施力件2定位。所述的螺杆驱动装置5由液压系统或由电机带动的减速机构构成。所述的螺纹旋转式活头夹钳6夹持板材10或模具9的上模。本发明借鉴了多点成形技术和锻压成形技术，并把传统的刚性轴局部柔性化。拉 伸成形时，螺杆在可伸缩斜拉式施力件作用下做摆动，同时螺杆在螺杆驱动装置作用下旋 转，带动螺纹旋转式活头夹钳上、下运动，拉伸板材件变形；当上活动机架向下运动时，螺杆 处于垂直状态，用螺纹旋转式活头夹钳装载模具，实现板材模具成形。
图Ia是采用多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的结构示意图；图Ib是图Ia的俯视图；图2是采用多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的结构示意图，螺杆只做摆动运动；图3是采用多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的结构示意图，螺杆保持位置 静止，螺杆转动促使螺纹旋转式活头夹钳上下移动拉动板材运动；图4是采用多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的结构示意图，螺杆做摆动运 动的同时，螺杆转动促使螺纹旋转式活头夹钳上、下移动，并拉伸板材变形；图5是采用多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的结构示意图，螺杆处于垂直 状态，螺杆旋转促使螺纹旋转式活头夹钳带动模具上模上下运动，从而压制板材变形。图中1.上活动机架2.可伸缩斜拉式施力件3.螺杆4.万向传力件5.螺 杆驱动装置6.螺纹旋转式活头夹钳7.底座8.固定式箱体9.模具10.板材
具体实施例方式下面结合附图所示实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置由多根螺杆3、万向传力件4、螺杆驱动装 置5、螺纹旋转式活头夹钳6、可伸缩斜拉式施力件2、上活动机架1、底座7以及固定式箱体 8构成，所述的螺杆3以万向传力件4为圆心在可伸缩斜拉式施力件2作用下摆动，螺杆3 在螺杆驱动装置5作用下旋转并带动螺纹旋转式活头夹钳6上、下运动，从而拉伸板材10 成形。所述的螺杆局部柔性化部位由万向传力件4构成，万向传力件4将螺杆3定位在 底座7上，并通过万向传力件4将螺杆驱动装置5的扭矩传递到螺杆3上。所述的可伸缩斜拉式施力件2由液压缸或机械扭转机构构成，通过可伸缩斜拉式 施力件2促使螺杆3实现摆动功能。所述的螺杆3在活动机架1作用下，螺纹旋转式活头夹钳6夹持模具9的上模上、 下运动。所述的螺杆驱动装置5可以由液压系统或是电机带动的机械机构构成。本发明所述的多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置的工作过程是参阅图la:多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置由多螺杆3、万向传力件4、螺 杆驱动装置5、螺纹旋转式活头夹钳6、可伸缩斜拉式施力件2、上活动机架1、底座7以及固 定式箱体8构成。成形过程中，螺杆3以万向传力件4为圆心在可伸缩斜拉式施力件2作用下摆动， 螺杆3在螺杆驱动装置5作用下旋转并带动螺纹旋转式活头夹钳6上、下运动，从而拉伸板 材10成形。参阅图2 成形过程中，其他机构保持位置不动，只通过可伸缩斜拉式施力件2拉 动螺杆3摆动，从而使螺纹旋转式活头夹钳6夹持板材10产生拉伸变形。参阅图3 成形过程中，上活动机架1下移固定螺杆3，螺杆驱动装置5驱动螺杆3 旋转并带动螺纹旋转式活头夹钳6向下运动，从而实现板材10拉伸成形。参阅图4 成形过程中，上活动机架1脱离螺杆3，螺杆3在可伸缩斜拉式施力件2 作用下，螺杆3以万向传力件4为圆心做摆动，同时螺杆3在螺杆驱动装置5驱动下做旋转 运动，从而使螺纹旋转式活头夹钳6夹持板材10产生拉伸变形。参阅图5 成形过程中，上活动机架1下移固定螺杆3，螺杆驱动装置5驱动螺杆3旋转，从而带动螺纹旋转式活头夹钳6夹持模具9的上模向下运动，从而压制板材10变形。 以下结合具体实施方式
对本发明进行了详细描述。多螺杆局部柔性化拉形及压形 一体装置只需要将螺杆局部柔性化后通过可伸缩斜拉式施力件2和螺纹旋转式活头夹钳6 就可以实现板材10的拉伸成形，同时只需要升降上活动机架1就可以实现压力机的作用。很明显，以上描述以及附图中所示的内容均应被理解为是示例性的，而非意味着 对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，显然可以在本发明的基础上对其进行各种 变形或修改。尽管说明书中分别给出了两组，且每组包含2个螺杆的的示范性例子，但如 前所述，本领域的技术人员可以根据实际需要自由选择更少或更多数量的螺杆以及布置形 式，等等。显然，这些变形或修改均应包含在本发明的保护范围内。
权利要求
一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，包括上活动机架、底座和固定式箱体，其特征在于，还包括多螺杆局部柔性化机构，该机构由多根螺杆(3)、万向传力件(4)、螺杆驱动装置(5)、螺纹旋转式活头夹钳(6)以及可伸缩斜拉式施力件(2)组成，所述的螺杆(3)布置在模具(9)两侧，且每侧螺杆至少由两个以上构成，螺杆(3)通过与其连接的万向传力件(4)和至少一个可伸缩斜拉式施力件(2)分别连接在底座(7)和固定式箱体(8)上，底座(7)固定在固定式箱体(8)上，螺杆(3)由安装在底座(7)下部的螺杆驱动装置(5)驱动，螺纹旋转式活头夹钳(6)装在螺杆(3)上，并通过螺杆(3)旋转带动螺纹旋转式活头夹钳(6)上下活动，上活动机架(1)沿箱体轨道上、下活动。
2.根据权利要求1所述的一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，其特征在于， 所述的可伸缩斜拉式施力件(2)采用液压缸或机械扭转机构，用于驱动螺杆(3)摆动。
3.根据权利要求1所述的一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，其特征在于， 所述的螺杆(3)上端通过上活动机架(1)定位或通过可伸缩斜拉式施力件(2)定位。
4.根据权利要求1所述的一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，其特征在于， 所述的螺杆驱动装置(5)由液压系统或由电机带动的减速机构构成。
5.根据权利要求1所述的一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置，其特征在于， 所述的螺纹旋转式活头夹钳(6)夹持板材(10)或模具(9)的上模。
全文摘要
本发明涉及一种多螺杆局部柔性化拉形及压形一体装置。其目的在于将拉形和模具对压结合在同台装置上成形金属材料加工，其包括上活动机架、底座和固定式箱体，还包括多螺杆局部柔性化机构，该机构由多根螺杆、万向传力件、螺杆驱动装置、螺纹旋转式活头夹钳以及可伸缩斜拉式施力件组成，螺杆布置在模具两侧，且每侧螺杆至少由两个以上构成，螺杆通过与其连接的万向传力件和至少一个可伸缩斜拉式施力件分别连接在底座和固定式箱体上，底座固定在固定式箱体上，螺杆由安装在底座下部的螺杆驱动装置驱动，螺纹旋转式活头夹钳装在螺杆上，由螺杆旋转带动螺纹旋转式活头夹钳上下活动，上活动机架沿箱体轨道上、下活动。
文档编号B21D25/04GK101961746SQ20101051487
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者刘纯国, 孙广平, 胡志清, 赵勇, 邓玉山, 郑祺峰, 陈雪 申请人:吉林大学