【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于金屬型材塑性拉彎成形，特別涉及一種金屬型材電輔助拉彎成形裝置及拉彎方法。
技術介紹
1、鈦合金、鋁合金等輕質高強合金拉彎制件在室溫條件下成形性能差，易產生裂紋、嚴重回彈等缺陷，故多采用熱拉彎成形。而熱拉彎工藝存在加工周期長，能耗高，成形件晶粒粗大、表面氧化嚴重等問題。電輔助拉彎工藝利用脈沖電流的焦耳熱效應和電塑性效應輔助難變形金屬的塑性成形可進一步降低變形抗力、減小耗能、提高生產效率，在更低的溫度區間成形，有望成為快速、低耗的綠色拉彎技術。
2、與傳統熱拉彎成形工藝不同，電輔助拉彎成形新工藝需在保證脈沖電流導通的情況下對工件進行塑性加工，變形過程涉及包括電熱力在內的多場耦合作用，而目前成形裝備及方法主要集中在熱拉彎成形，針對電輔助拉彎成形工藝的研究相對較少，還未開發出可產業化的工藝裝備。
3、為解決上述鈦合金等難變形材料的電輔助拉彎成形問題，有必要設計一種金屬型材電輔助拉彎成形裝置及拉彎方法，實現金屬型材的高效和低成本的電輔助拉彎成形。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種金屬型材電輔助拉彎成形裝置及拉彎方法，通過拉彎裝置的設置使得金屬型材能夠通過電輔助進行拉彎成形，同時通過控制型材導通的電流密度、占空比等電參數，影響拉彎成形過程中的電熱力耦合場，改善成形效果。
2、為實現上述目的，本專利技術公開了如下技術方案：
3、一方面，本專利技術提供一種金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其包括工作臺、檢測臺和拉彎裝
4、所述檢測臺包括支撐板、彎曲凸模以及模具墊板，所述支撐板的第一面通過多個支撐立柱與所述工作臺的一面固定連接，所述支撐板的第二面與所述模具墊板的第一面連接，所述模具墊板的第二面與所述彎曲凸模的一側連接；
5、所述拉彎裝置包括夾緊機構、拉伸液壓缸、拉伸加載機構、彎曲加載機構、轉動張臂、彎曲液壓缸和連接臺；待處理型材的兩端分別與兩個夾緊機構的第一端固定連接，所述夾緊機構的第二端與所述拉伸液壓缸的輸出端連接，所述拉伸液壓缸設置在所述拉伸加載機構的內部，所述拉伸加載機構設置在所述轉動張臂上，所述轉動張臂的一端通過連接裝置與所述工作臺連接，且所述連接裝置設置在所述支撐板的下方，所述彎曲加載機構的第一端與所述拉伸加載裝置和所述轉動張臂的側壁轉動連接，所述彎曲加載機構的第二端與所述彎曲液壓缸的第一端伸縮連接，所述彎曲液壓缸的第二端與所述連接臺轉動連接；
6、所述夾緊機構包括連軸件、安裝塊、限位螺栓、第一壓板、第二壓板、夾緊油缸以及絕緣組件，所述安裝塊為凹槽結構，所述絕緣組件鋪設在所述安裝塊的內部的側壁上，所述連軸件的第一端與所述拉伸液壓缸的輸出端連接，所述連軸件的第二端與所述安裝塊的側壁連接，所述第一壓板與所述第二壓板對稱的設置在所述安裝塊的內部，所述限位螺栓穿過所述安裝塊的第一端后與所述第一壓板連接，所述夾緊油缸設置在所述安裝塊的第二端，且所述夾緊油缸的輸出端穿過所述安裝塊的第二端后與所述第二壓板固定連接；
7、所述待處理型材的端部分別受所述第一壓板與第二壓板的夾持，使所述待處理型材的端部穿過所述安裝塊的缺口后固定在所述安裝塊的內部。
8、進一步地，所述彎曲凸模、支撐板以及模具墊板之間通過多個螺釘連接。
9、進一步地，所述彎曲凸模為一段帶有弧度的梯形體結構，且帶有弧度的一端與所述待處理型材的側壁接觸。
10、進一步地，所述拉彎裝置還包括脈沖電源裝置，所述脈沖電源裝置的正負極分別與所述待處理型材的兩端連接。
11、進一步地，所述連接裝置包括轉動軸和推力軸承，所述推力軸承的外側與所述拉伸加載機構的一端連接，所述推力軸承的內側套在所述轉動軸上，使得拉伸加載機構能以連接裝置為圓心進行轉動。
12、進一步地，所述絕緣組件包括絕緣隔板和絕緣固定塊，所述絕緣隔板設置在所述凹槽結構的底部，所述絕緣固定塊設置在所述凹槽結構的側壁上。
13、進一步地，所述限位螺栓與第一壓板之間以及所述夾緊油缸的輸出端與第二壓板之間均設置有絕緣墊塊。
14、進一步地，所述彎曲加載機構與所述拉伸加載裝置和所述轉動張臂的側壁之間分別通過圓柱銷釘進行活動連接，使得所述彎曲加載機構與拉伸加載機構和轉動張臂之間能不受角度的限制。
15、另一方面，本專利技術提供一種用于金屬型材電輔助拉彎成形裝置的拉彎方法，其包括以下步驟：
16、步驟一、將檢測臺和拉彎裝置固定在工作臺上；
17、步驟二、通過夾緊機構將待處理型材固定在工作臺上；
18、步驟三、將脈沖電源裝置開啟，使得待處理型材導通脈沖電流，等待待處理型材發熱后，通過調節脈沖電流密度控制純電塑性效應，使得待處理型材處于軟化狀態，降低待處理型材的屈服應力，調節占空比控制待處理型材的溫度，使其溫度保持在成形溫度范圍內；
19、步驟四、開啟拉伸液壓缸，使得拉伸液壓缸對待處理型材進行預拉伸使其達到屈服狀態，保持拉力；
20、步驟五、開啟彎曲液壓缸，使得彎曲液壓缸推動彎曲加載機構帶動待處理型材進行彎曲，使得待處理型材的側壁完全與彎曲凸模的弧度端面貼合；
21、步驟六、開啟拉伸液壓缸，使得拉伸液壓缸對待處理型材進行1.1～1.3σs的補拉伸；
22、步驟七、關閉拉伸液壓缸，使得型材回彈；
23、步驟八、關閉脈沖電源裝置，完成型材彎曲。
24、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
25、本專利技術的拉彎裝置中的夾緊機構能有效的對待處理型材進行夾持，然后通過拉伸液壓缸與彎曲液壓缸的配合實現對待處理型材的拉伸和彎曲；同時在拉彎裝置中還設置有脈沖電源裝置，使得本裝置在拉伸彎曲過程中能對待處理型材進行加熱，使得待處理型材能都處于柔軟狀態，便于其拉伸和彎曲。
26、本專利技術中夾緊機構通過限位螺栓、第一壓板、第二壓板以及夾緊油缸的配合使得待處理型材便于進行安裝和替換，從而使得拉伸彎曲實驗快捷、便利。
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1.一種金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：其包括工作臺、檢測臺和拉彎裝置，所述檢測臺和拉彎裝置設置在所述工作臺上；
2.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述彎曲凸模、支撐板以及模具墊板之間通過多個螺釘連接。
3.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述彎曲凸模為一段帶有弧度的梯形體結構，且帶有弧度的一端與所述待處理型材的側壁接觸。
4.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述拉彎裝置還包括脈沖電源裝置，所述脈沖電源裝置的正負極分別與所述待處理型材的兩端連接。
5.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述連接裝置包括轉動軸和推力軸承，所述推力軸承的外側與所述拉伸加載機構的一端連接，所述推力軸承的內側套在所述轉動軸上，使得拉伸加載機構能以連接裝置為圓心進行轉動。
6.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述絕緣組件包括絕緣隔板和絕緣固定塊，所述絕緣隔板設置在所述凹槽結構的底部，所述絕緣固定塊設置在
7.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述限位螺栓與第一壓板之間以及所述夾緊油缸的輸出端與第二壓板之間均設置有絕緣墊塊。
8.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述彎曲加載機構與所述拉伸加載裝置和所述轉動張臂的側壁之間分別通過圓柱銷釘進行活動連接，使得所述彎曲加載機構與拉伸加載機構和轉動張臂之間能不受角度的限制。
9.用于權利要求1-7之一所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置的拉彎方法，其特征在于，其包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：其包括工作臺、檢測臺和拉彎裝置，所述檢測臺和拉彎裝置設置在所述工作臺上；
2.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述彎曲凸模、支撐板以及模具墊板之間通過多個螺釘連接。
3.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述彎曲凸模為一段帶有弧度的梯形體結構，且帶有弧度的一端與所述待處理型材的側壁接觸。
4.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述拉彎裝置還包括脈沖電源裝置，所述脈沖電源裝置的正負極分別與所述待處理型材的兩端連接。
5.根據權利要求1所述的金屬型材電輔助拉彎成形裝置，其特征在于：所述連接裝置包括轉動軸和推力軸承，所述推力軸承的外側與所述拉伸加載機構的一端連接，所述推力軸承的內側套...
【專利技術屬性】
技術研發人員：翟瑞雪，喬錚，李東瀚，岳瑞敏，周久廣，
申請(專利權)人：燕山大學，
類型：發明
國別省市：
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