CN101342558B - 用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分块式多点调形装置，属于机械工程领域。其目的是改变传统加工方式，提供一种可实现数字化成形的用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置。该装置由至少两个基本体组(18)、基本体(1)调整机构、护板(15)组成。基本体组(18)由规则排列的、高度可调的多个基本体(1)及固定板(3)组成。并通过调整机构调整基本体(1)的轴向位置，可在任意位置定位。基本体调整机构可以采用独立驱动式、蜗杆驱动式及机械手(6)驱动式等形式。本发明与传统整体模具成形方式相比，不用设计与制造模具；与整体式的多点调形装置相比，降低装置的制造成本，且很容易在长、宽方向扩展，还可通过更换垫板，增加成形件(17)高度差。
Description
技术领域
分块式多点调形装置是用于板材三维曲面成形的设备，属于机械工程领域。
背景技术
目前，板材成形主要采用各种液压机、胀形机及拉形机等通过整体模具来实现，每一种三维曲面板类件都需要一套或数套模具才能完成零件的成形。传统的板材成形装置自动化程度较低，模具的制造周期长，无法满足现代工业生产中产品个性化、多样化的需要。分块式多点调形装置是将大型或超大型模具离散成许多基本体，再把基本体分成多个基本体组18，而每个基本体组都可以通过计算机控制的调整机构调整基本体高度，之后把基本体组按一定的组合排列使基本体头部构成成形面。分块式多点调形装置的主要目的是解决大型模具的制造和搬运问题。利用一个或多个基本体组构成成形面，可以在长度和宽度方向任意扩展，成形较大的三维曲面板类件。针对每个基本体组通过调整基本体高度改变其成形面形状，再把调整好的基本体组拼接到一起构成大的多点成形面，取代传统整体模具来实现板类件的拉形、液压胀形或多点对压成形。
发明内容
本发明的目的在于改变大型板材三维曲面件的整体模具成形的现状，提供一种用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置。
本发明的上述目的通过以下技术方案是这样实现的，结合附图说明如下。
一种用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，其主要由基本体调整机构、护板15和至少两个基本体组18组成，每个基本体组18由多个基本体1和一个基本体固定板3构成，基本体1可以采用独立驱动式、机械手6驱动式或蜗杆驱动式的调整机构进行调整，调整好的几个基本体组18按成形要求排列组合成形面，排列组合后的基本体组18的四周的外侧加装防止基本体1受侧向力弯曲的护板15，利用一套分块式多点调形装置，由几个调整好的基本体组18采用一定排列方式组合为一个成形面或两个成形面，一个成形面可以进行拉伸成形和单模液压胀形，或两个成形面可以进行多点对压成形。
所说的基本体组18中的基本体1截面尺寸可以相等或不等，其基本体1数量、排列方式可以相同也可以不同。
所说的基本体组18需要大调整量时，在基本体组18下方加一定厚度的垫板。
所说的独立驱动式调整机构包括：基本体1本身带有调整用电机，通过电机独自调整基本体1的位置，并可在任意位置定位。
所说的蜗杆驱动式调整机构包括：采用加长的圆柱蜗杆驱动布置在蜗杆一侧或两侧的多个蜗轮11，蜗轮11与基本体1对应布置，每个蜗轮11相互独立、可上下移动和旋转，通过动力装置控制一个或多个蜗轮11同时或单个轴向移动，实现蜗轮轴与基本体1连接。
所说的机械手6驱动式调整机构包括：电机、丝杠、导轨和机械手6，机械手6在与机械手6轴向垂直平面上一定范围内可以实现移动和定位，在定位时，一个或数个机械手6靠连接机构实现与对应的基本体1连接，并通过电机驱动基本体1直线移动，到达指定位置。
所述的调整机构适合于调整具有相同或不同尺寸基本体1，或相同或不同排列的基本体组18，对基本体组18中每个基本体1进行调整，使基本体1构成需要的形状后，把数个基本体组18按要求的位置再组合成一个完整的多点数字化调形装置。
本发明提出的上述技术方案是利用计算机控制的、截面尺寸相同或不同的基本体1构成成形面，而且将这些基本体1分成数个基本体组18，每个基本体组18由规则排列的、多个相同的或不同的基本体1构成。成形前，依据成形件17面积的大小选择用多少个基本体组18，再分别把要用的每个基本体组18安装在调整机构上进行调形，之后把调整好的基本体组18从调整机构上卸下，再安装在成形机的承力板16上或垫板上，用多个调形好的基本体组18构成成形面。这种分块式多点调形装置可以改变针对每个成形件17设计、制造、调试模具的复杂过程。与整体式的多点成形装置相比，分块式多点调形装置的重量明显减轻，搬运灵活方便，同时使调整机构变小，成形面在长、宽两个方向很容易扩展，而且可以通过垫板增加成形面的调整高度。
上述方案可以有无数种排列组合，应用比较灵活。这些装置可用于拉形、胀形和多点对压成形等多种成形工艺。
附图说明：
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。
图1是一个4×6排列的基本体组18示意图；
图2是截面尺寸不同的的基本体1，小基本体2按3×12，基本体1按2×6排列的基本体组18安装在机械手6驱动式调整机构上的相对位置示意图；
图3是4×6排列的独立驱动式基本体组安装在固定绑3上的相对位置示意图；
图4是4×6排列的基本体组安装在蜗杆驱动式调整机构上的相对位置示意图；
图5是10个小基本体组21布置在5个大基本体组两侧的并安装在成形机支承板上成形前的三维示意图；
图6是利用5个4×6排列的基本体组组合成的形面进行拉形的示意图；
图7是四个基本体组(基本体6×9排列)直线排列方式的示意图；
图8是六个基本体组18(基本体6×9排列)两排两列排列方式的示意图；
图9三种(大、中、小基本体)基本体组，各用五个基本体组(大的基本体6×9排列、中的基本体2×18排列、小的基本体1×27排列)组合成形面的示意图。
图中：1.基本体 2.小基本体 3.固定板 4.定位销 5.定位调整柄 6.机械手 7.传动机构 8.调形机构机架 9.独立驱动式调整机构 10.长蜗杆 11.蜗轮 12.大基本体13.厚垫板 14.薄垫板 15.护板 16.承力板 17.成形件 18.基本体组 19.中型基本体20.中型基本体组 21.小基本体组
具体实施方式(不要简单重复权利要求，而应结合附图，对权利要求展开、具体说明)
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。
所述的板材三维曲面成形用分块式多点调形装置由多个基本体组18、基本体调整机构、护板15组成。所述基本体组18由多个基本体1和固定板3构成。用一套这样组合的多点调形装置可以与拉形机配套，进行拉形成形，也可以与液压成形机配套进行单模液压成形；用两套这样组合的多点调形装置，可以装在压力机上进行多点对压成形。
当基本体1需要调形量超过基本体1允许的额定量时，可以在基本体组18下加垫板(调整基本体时考虑在内)，以改变与其它基本体组18的相对位置，增加总的调形高度。
当分块式多点调形装置用于板材多点对压成形时需要使用上下两套基本体群，每套基本体群需至少一个基本体组18。依据三维曲面零件大小确定基本体组18的组数及其相对位置，分别构成上、下基本体群并按要求固定在专用液压机上进行多点成形。
参阅图1：分块式多点调形装置的基本体组18由多个基本体1和基本体固定板3构成，基本体1有多种排列方式，按用户要求设计。图1是一个4×6排列的基本体1和基本体固定板3构成的示意图，可以安装和定位在调形机构上进行调形并构成成形面的全部或一部分。
参阅图2：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图2中的基本体组18由2×6排列的基本体1和3×12排列的小基本体2及基本体固定板3构成，图2是利用定位销4和定位调整柄5将截面尺寸不等的基本体1构成的基本体组18安装和定位(图中定位销4)在机械手6驱动式调形机构上，并进行调形的示意图。数个机械手6可以在垂直机械手6轴线的面内移动，当使机械手6上下移动的动力装置工作时，机械手6的电机驱动基本体1上下移动。调形前要确定基本体组18的下方放置垫板的厚度，并在调形软件中考虑垫板厚度修正量。每个基本体组18调形结束后，就可以放置在成形机上或加垫板待用。
参阅图3：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图3中的基本体组18由4×6排列的基本体1、与基本体1配套的独立驱动式调整机构9及基本体固定板3构成，只要把数据线与基本体组18有效连接即可调整，并不用反复安装和定位。
参阅图4：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图4中的基本体组18由4×6排列的基本体1及基本体固定板3构成。图4是利用定位销4和定位调整柄5将基本体组18安装和定位在蜗杆驱动式调形机构上，并进行调形的示意图。长蜗杆10驱动蜗轮11旋转，当使蜗轮11轴向移动的动力装置工作时，蜗轮11就驱动基本体1上下移动。调形前要确定基本体组18的下方放置垫板的厚度，并在调形软件中考虑垫板厚度修正量。每个基本体组18调形结束后，就可以放置在成形机上或加垫板待用。
参阅图5：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图4是10个小基本体组21(3×6个基本体)布置在5个大基本体组(4×6个基本体)两侧的实施例。把调好成形面的基本体组18按指定位置组合安装在承力板16上或在基本体组18的下方安置不同厚度的和厚垫板13或薄垫板14，使所用的基本体组18的基本体1构成需要的成形面。
参阅图6：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。把调好形面的基本体组18按指定位置组合安装或在基本体组18的下方放置不同厚度的垫板，使所用的基本体组18的基本体1构成所要求的成形面。图5是基本体组18安装在承力板16上用于拉形的示意图，成形件17拉靠的侧向图。
参阅图7：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图6用了4个基本体组18(6×9个基本体1构成)直线排列基本体组18构成成形面的示意图。
参阅图8：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图7用了6个基本体组18(6×9个基本体1构成)两排排列基本体组18构成成形面的示意图。
参阅图9：分块式多点调形装置由多个基本体组18按不同的排列方式组合而成。图8用了5个小基本体组21(1×27个基本体11构成)、5个中型基本体组20(2×18个基本体19构成)、5个大基本体组(6×9个基本体12构成)直线排列基本体组18构成成形面的示意图。
为了适应不同的三维曲面零件的形状、大小及不同的成形板材厚度，分块式多点调形装置能灵活地组合出不同的成形尺寸、基本体组数、排列方式及垫板厚度，使其能满足用户的不同尺寸三维曲面零件的拉形、液压胀形及多点成形的要求。
Claims (6)
1.一种用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，主要由基本体调整机构、护板(15)和基本体组(18)组成，其特征在于所述的基本体组(18)由两个以上基本体组(18)组成，每个基本体组(18)由多个基本体(1)和一个基本体固定板(3)构成，基本体(1)采用独立驱动式、机械手(6)驱动式或蜗杆驱动式的调整机构进行调整，调整好的几个基本体组(18)按成形要求排列组合成形面，排列组合后的基本体组(18)的四周的外侧加装防止基本体(1)受侧向力弯曲的护板(15)，利用一套分块式多点调形装置，由几个调整好的基本体组(18)采用一定排列方式组合为一个成形面或两个成形面，一个成形面可以进行拉伸成形和单模液压胀形，或两个成形面可以进行多点对压成形。
2.按权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，其特征在于所说的基本体组(18)需要大调整量时，在基本体组(18)下方加一定厚度的垫板。
3.按权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，其特征在于所说的独立驱动式调整机构包括：基本体(1)本身带有调整用电机，通过电机独自调整基本体(1)的位置，并可在任意位置定位。
4.按权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，其特征在于所说的蜗杆驱动式调整机构包括：采用加长的圆柱蜗杆驱动布置在蜗杆一侧或两侧的多个蜗轮(11)，蜗轮(11)与基本体(1)对应布置，每个蜗轮(11)相互独立、可上下移动和旋转，通过动力装置控制一个或多个蜗轮(11)同时或单个轴向移动，实现蜗轮轴与基本体(1)连接。
5.按权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，其特征在于所说的机械手(6)驱动式调整机构包括：电机、丝杠、导轨和机械手(6)，机械手(6)在与机械手(6)轴向垂直平面上一定范围内可以实现移动和定位，在定位时，一个或数个机械手(6)靠连接机构实现与对应的基本体(1)连接，并通过电机驱动基本体(1)直线移动，到达指定位置。
6.按权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的分块式多点调形装置，其特征在于所说的调整机构适合于调整具有相同或不同尺寸基本体(1)，或相同或不同排列的基本体组(18)，对基本体组(18)中每个基本体(1)进行调整，使基本体(1)构成需要的形状后，把数个基本体组(18)按要求的位置再组合成一个完整的多点数字化调形装置。
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