飞机钣金成形工艺课程型材拉弯实验指导书

1、学生班级： 学 号： 姓 名： 课 代 表： 实验日期： 实验地点： 成 绩： 指导教师： 小组长： 组员及分工：实验三：型材拉弯一、 实验目的使学生了解拉弯机的工作原理、结构和拉弯过程，掌握拉弯成形回弹及材料应变的测量方法，从而理解和掌握拉弯工艺的特点。二、实验设备和器材名 称数 量规 格备 注拉弯机一台LWJ8-4拉弯模具一副实验材料12根LF6卡尺一把150MM，精度0.02万能量角器一个0270度卷尺一个2000mm高度尺一把300mm，精度0.05深度千分尺一个精度0.01mm三、拉弯原理综述（一）拉弯工艺的主要特点u 能成形尺寸大、相对弯曲半径大、变曲率的型材弯曲件u 成形精度高u

2、 能成形材料屈强比大的型材弯曲件u 柔性制造，能成形形状复杂的型材弯曲件飞机的框肋缘条、长桁等零件均是由型材加工而成的型材弯曲件。此类零件为纵向尺寸大、相对弯曲半径大和形状准确度要求高的受力件，在生产中普遍采用拉弯成形方法制造。（二）拉弯工艺过程拉弯工艺过程主要包括：1. 安装拉弯模胎2. 夹持毛料（根据型材断面形状选装夹头）3. 施加纵向预拉力P4. 初始贴靠（毛料与拉弯模胎刚刚接触）5. 施加侧向压力Q6. 施加弯矩M（转台转动，毛料受力并逐步向拉弯模胎贴靠）7. 卸除载荷8. 松开毛料两端并取出弯曲件9. 模胎和夹头复位 （四）拉弯过程中可能引发的零件质量问题经过拉弯成形的型材弯曲件，因

3、工艺问题引发的零件质量问题表现为：u 腹板起皱u 内弦板凸凹交替u 外弦板部分变薄超差u 外弦板破裂u 回弹大u 回弹量不稳定u 断面畸变u 整体翘曲（五）解决回弹问题的工艺措施拉弯成形技术是在安全成形条件下，为提高型材弯曲件形状和尺寸精度所采用的工艺措施。回弹是影响型材弯曲件形状和尺寸精度的主要问题。目前，解决回弹问题的工艺措施包括：l 修改拉弯模胎的形状和尺寸l 改变拉弯的工艺类型l 改变预拉力l 改变补拉力l 改变侧压力修改拉弯模胎的形状和尺寸的优点是可以完全补偿回弹，缺点是必须通过试验进行，显得费时费力，是不得已而为之的措施。四、实验方法五、实验过程1. 确定试件材料的机械性能参数：E

4、、s、b、s、b等。2. 估算预拉力P的取值范围，PminA0s ，Pmax= 0.8 A0b 其中A0为型材横断面原始面积 。3 . 安装拉弯模具于转台的适当位置，模具高度应处于夹头铅垂方向的可调范围内，确保模具间隙为型材壁厚的1.11.2倍。4. 操作夹头处于初始位置（以能夹持型材为宜），并使夹头心块处于回收状态。5. 将试件的一端置入转台夹头并夹紧。6. 操作拉伸缸和拉伸夹头，并将试件的另一端夹持于拉伸夹头内。7. 升降二夹头以调整试件高度（用高度尺检测，使试件可进入模具为宜）。8. 对毛坯和模具、侧压滚轮的接触面加适当润滑剂。9. 施加预拉力P。10. 操作转台正转（逆时针方

5、向），让试件刚刚贴模即可。11. 操作侧压装置，使侧压滚轮贴靠在试件与模具的切点处，并施加侧压力Q。12. 操作转台正转到适当转角约90度，使试件拉弯成形。13. 在卸除侧压力Q，同时保持预拉力P的状态下测量零件的弯曲角P。14. 卸除预拉力P，松开转台夹头和拉伸夹头，并从模具上取下零件。15. 操作拉伸缸退回至初始位置、转台反转（顺时针方向）回至初始位置。16. 测量零件卸载后的弯曲角F。17. 计算弯曲回弹角；测量、计算弯曲半径回弹率。 = P FRhR ， 其中 R为模具半径， Rh回弹后拉弯件弦板内层半径。R 18.记录每个试件的P、Q、P、F、值，完成实验报告。 六、测量方法1回弹角

6、的测定 = P FP 图1 测量p利用万能量角器测量回弹前的弯曲角P、回弹后的弯曲角F，如图1所示。2回弹半径的测定采用三点测量方法。如图2所示，根据勾股定理可求得圆弧的半径为：利用游标卡尺量出深度千分尺的b，再利用深度千分尺测量出弦板内层的a，就可以算出弦板内层的R值了。测量时必须精细，注意保持三点在与模具接触区域以内。每根试件至少测量三次，取平均值。 图2 三点测量半径原理3.网格的印制和测量 清洁型材弯曲部外表面，采用网格印模，将红色印泥油印在试件表面，待风干后，放钢尺标，用相机拍照。试验完后，再拍照，两次对比相同的网格，得出变形量。拉弯实验结果1. 请填写如下三表：1.1. 零件原始尺

7、寸表（参数意义如图3所示）试件编号外弦板高度H(mm)外弦板宽度HB(mm）外弦板宽度HB(mm)弦板内圆半径腹板宽度B(mm)弦板外圆半径弦板厚度t x(mm)腹板外圆角半径腹板厚度t f(mm)腹板内圆角半径型材截面积A 0(mm2)原始长度L 0(mm)其余图形符号说明：Lu 用来制作单拉试件的截取长度 L 试验的工作长度试件Lm 试件主拉缸夹头夹持长度 Ls 试件补拉缸夹头夹持长度 弦腹板夹角 图3 型材材试件外形尺寸图 1.2. 型材试件的机械性能参数机械性能材料牌号弹性模量E屈服强度S抗拉强度b屈服应变S颈缩应变jN/mm2N/mm2N/mm2%LF6序号零件编号P(N)Q(N)PFR0(mm)R(mm)(%)1.3. 拉弯实验工艺参数与结果2. 描绘实验应变规律2.1. 用网格图描绘实验点最大主应变为Y轴和最小主应变为X轴。观察趋势，绘制近似实验曲线。2.2. 在网格图中绘制沿截面高度应变变化情况。观察趋势，绘制近似实验曲线。 2.3 绘制沿截面高度半径变化情况，并找出曲率半径与高度的关系。3.