专利名称：垂直与水平复合成型的型材三维拉弯机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属型材三维拉弯成形的锻压机械领域。
长期以来，人们需要一种能够将钢板(带)滚压成形的复杂截面直型材弯曲成三维形状的专门设备，这种专门设备尤其在现代汽车制造工业中广泛应用，可对直型材一次装夹后弯曲成三维形状的汽车门框、窗框、流水槽、装饰条等，要求设备效率高，制作一致性好。
在现有技术中，转臂式拉弯机(见图6)仅用于平面弯曲成形，它是由主推缸通过拉杆，驱动转臂摆动，在模具的约束下实现平面弯曲成形的。转台式拉弯机主要用于平面弯曲成形，三维弯曲成形是靠转台的旋转和摆臂的升降、在模具的约束下实现的，其加工范围窄、设备笨重、控制复杂，并且生产效率和材料利用率很低。上述现有技术主要应用于飞机制造工业中铝挤压型材的拉伸弯曲，在高效率、大规模的现代汽车工业中难以应用。
本实用新型的任务是设计一种对复杂截面型材进行高精度、高效率的垂直与水平复合成形的型材三维拉弯机，该机具有结构简单，布局合理，工作可靠，使用方便等优点。
该装置的原理是先弯曲成形工件的垂直平面内展开曲线，然后在与工件形状一致的水平模的约束下弯曲成形工件的三维形状。在型材弯曲成形的整个过程中始终以轴向拉伸力，改变型材内部应力分布，以防止起皱、提高截面尺寸精度和三维几何形状精度。
附图及实施例
图1为型材三维拉弯机的主视示意图图2为型材三维拉弯机的俯视示意图图3为工件在水平面(X-Y)投形图4为工件在纵向平面(Z-Y)投形图5为工件在垂直平面(X-Z)展开曲线图6为转臂式拉弯机图7为转台式拉弯机
图1、图2为本实用新型公开的一个实施例。
本实用新型所提供的这种型材三维拉弯机包括工作台(1)、前转臂(22)、后转臂(23)、水平型板(7)、支架(2)、油缸(28)等组成，其要点是工作台(1)上安装转动轴02、园弧导轨(30)、支架(2)、主推油缸(27)和滑块(24)，主推油缸(27)驱动滑快(24)作直线运动，连杆(25)的两端分别与滑块(24)和后转臂(23)铰接，后转臂(23)安装在转动轴02和园弧导轨(30)上，转动轴02设置在水平型板(7)的第一个曲率突变处，园弧导轨(30)与后转臂(23)采用上下双限位的连接方式；支架(2)上安装夹头(3)、垂直型板(6)、水平型板(7)和油缸(28)，夹头(3)上安装油缸(4)，水平型板(7)由油缸(28)驱动使其沿导轨(26)、(29)做直线运动；后转臂(23)上安装转动轴03、园弧导轨(32)、支架(8)，转动轴03及园弧导轨(32)上安装前转臂(22)，油缸(34)一端与前转臂(22)铰接，另一端与后转臂(23)上的铰连(33)相铰接，驱动前转臂(22)绕转动轴03作水平旋转，园弧导轨(32)与前转臂(22)亦采用上下双向限位的连接方式，支架(8)上安装垂直型板(9)，它可随后转臂(23)作水平旋转；前转臂(22)上安装拉伸滑块(20)，油缸(11)的一端与前转臂(22)上的铰连(10)相铰接，另一端与拉伸滑块(20)上的铰连(19)相铰接；垂直转臂(13)经转动轴01与拉伸滑块(20)上的支架(12)相连接，油缸(17)铰接在垂直转臂(13)上的铰连(18)上，其另一端通过铰链(21)与拉伸滑块(20)相连接，垂直型板(14)和夹头(15)装于垂直转臂(13)上，夹头(15)上安装夹紧油缸(16)。
垂直与水平复合成型的型材三维拉弯机为左右对称结构，
图1、图2所示的是该机的右侧部分，整机一次可以加工出一付对称形状的型材三维制品。
其操作过程是直线状态的毛坯型材(5)被夹头(3)、(15)夹持在垂直型板(6)、(9)、(14)之上，由油缸(11)通过拉伸滑块(20)、垂直转臂(13)、夹头(15)对毛坯(型材)(5)施加拉伸力，这一拉伸力在整个成形过程中始终保持不变，垂直转臂(13)在油缸(17)的作用下绕转动轴01向下摆动，夹头(15)、垂直型板(14)也随之转动。在这一转动过程中，毛坯(型材)(5)的长度保持不变，夹头(15)、垂直型板(14)的转动迫使油缸(11)后腔被动排油，拉伸滑块(20)向左平动，亦既夹头(15)、垂直型板(14)边转边平移，毛坯(型材)(5)在垂直型板(6)、(9)、(14)的约束下，弯曲成形为工件在垂直面(X-Z)内的展开曲线(见图3)。后转臂(23)和前转臂(22)在油缸(27)、(34)的驱动下，绕转动轴02、转动轴03依次旋转。已成形为工件在垂直面(X-Z)内的展开曲线的毛坯(型材)(5)，在垂直型板(6)、(9)、(14)的支承下，随后转臂(23)和前转臂(22)旋转，在水平型板(7)的约束下成形工件。
这种垂直与水平复合成形的型材三维拉弯机适用于工件在各方向投形曲线均为单曲率方向的三维拉弯成形，该加工方法能使工件形状一致性好，截面尺寸精度高，显著提高生产效率，在汽车制造行业具有广阔的应用前景。
权利要求1.一种垂直与水平复合成形的型材三维拉弯机，包括工作台(1)、前转臂(22)、后转臂(23)、水平型板(7)、支架(2)、油缸(28)等组成，其特征在于工作台(1)上安装转动轴02、园弧导轨(30)、支架(2)、主推油缸(27)和滑块(24)，主推油缸(27)驱动滑块(24)作直线运动，连杆(25)的两端分别与滑块(24)和后转臂(23)铰接；后转臂(23)安装在转动轴02和园弧导轨(30)上；支架(2)上安装夹头(3)、垂直型板(6)、水平型板(7)和油缸(28)，夹头(3)上安装油缸(4)，水平型板(7)由油缸(28)驱动使其沿导轨(26)、(29)作直线运动；后转臂(23)上安装转动轴03、园弧导轨(32)、支架(8)，转动轴03及园弧导轨(32)上安装前转臂(22)，油缸(34)一端与前转臂(22)铰接，另一端与后转臂(23)上的铰连(33)相铰接，驱动前转臂(22)绕转动轴03作水平旋转；支架(8)上安装垂直型板(9)，它可随后转臂(23)作水平旋转；前转臂(22)上安装拉伸滑块(20)，油缸(11)的一端与前转臂(22)上的铰连(10)相铰接，另一端与拉伸滑块(20)上的铰连(19)相铰接；垂直转臂(13)经转动轴01与拉伸滑块(20)上的支架(12)相铰接，油缸(17)铰接在垂直转臂(13)上的铰链(18)上，其另一端通过铰连(21)与拉伸滑块(20)相连接。
2.根据权利要求1所述的型材三维拉弯机，其特征在于转动轴02设置在水平型板(7)的第一个曲率突变处。
3.根据权利要求1、2所述的型材三维拉弯机，其特征在于垂直型板(14)和夹头(15)装于垂直转臂(13)上，夹头(15)上安装夹紧油缸(16)。
专利摘要一种垂直与水平复合成型的型材三维拉弯机。该机的特征是工作台(1)上安装转动轴02等零部件，连杆(25)的两端分别与滑块(24)和后转臂(23)铰接，后转臂(23)安装在转动轴02和圆弧导轨(30)上，支架(2)上安装夹头(3)等，转动轴03、圆弧导轨(32)上安装前转臂(22)，油缸(34)一端与前转臂(22)铰接，另一端与后转臂(23)上的铰链(33)相铰接。本机适合于曲率方向不发生变化的工件，结构简单，成型精度好，工作效率高，在汽车制造部门具有广阔的应用前景。
文档编号B21D11/00GK2269911SQ9521594
公开日1997年12月10日 申请日期1995年6月24日 优先权日1995年6月24日
发明者周超, 闻广秋, 钱志平, 高才良, 吕玫 申请人:东北重型机械学院南校