CN102248053B - 具有防皱功能的板材多点成形装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有防皱功能的板材多点成形装置,涉及一种用于板材曲面成形的塑性加工设备,属于机械工程领域。该装置主要由调形单元(1),夹料单元(2),单元固定板(4)及加载机构组成,其特征在于调形单元(1)和夹料单元(2)交错排列,多个高度可调的调形单元(1)可通过调形机构改变其包络面形状,取代传统实体模具,多个被动移位的夹料单元(2)通过背压作用夹持板料,取代压边机构。该装置能够抑制板材成形时的皱纹与回弹,且可用于成形不同尺寸的复杂轮廓曲面件,省去成形后的切边工序,提高板料的利用率。

Description

具有防皱功能的板材多点成形装置
技术领域
[0001] 具有防皱功能的板材多点成形装置是曲面塑性加工用设备,属于机械工程领域。背景技术
[0002]目前,板材三维曲面成形主要采用整体模具或多点式数字化模具来实现。薄板或复杂形状的三维曲面件成形时,往往都需要压边机构来防止起皱,导致模具结构复杂,还降低板料利用率,且成形后需增加切边工序。这样,对传统整体模具来说,成形一个工件往往需要一套或多套模具,增加制模费用和调模时间;而对多点模具来说,虽然利用多个规则排列的、高度可调的基本体单元改变成形面的形状,实现一模多用的功能,降低制模费用,但当成形较小尺寸工件时需要采用比实际所需尺寸大的板料来实现压边。具有防皱功能的板材多点成形装置由多个调形单元通过调形机构改变其包络面形状,取代传统实体模具,由多个被动移位的夹料单元通过背压作用夹持板料,取代压边机构。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于改变传统的利用整体模具成形板材的加工方式,并克服多点模具成形板材时工件容易起皱、材料利用率偏低的不足,提供一种具有防皱功能的板材多点成形装置。
[0004] 本发明的上述目的是这样实现的,结合附图说明如下。
[0005] 一种具有防皱功能的板材多点成形装置,主要由调形单元1、夹料单元2、单元固定板4及加载机构组成,其特征在于,调形单元I和夹料单元2交错排列,多个高度可调的调形单元I通过调形机构控制改变其包络面形状,多个被动移位的夹料单元2通过背压作用夹持板料3。
[0006] 所述调形单元(I)和夹料单元(2)交错排列,在纵向、横向和/或斜向的每两个相同类别的单元之间布置一个或多个另一类别的单元。
[0007] 所述夹料单元2的背压作用通过液压缸、气缸或弹簧实现。
[0008] 所述调形单元I和/或夹料单元2具有摆头功能。
[0009] 所述夹料单元2在单元群的局部区域增加或减少布置数量。
[0010] 所述调形单元I和/或夹料单元2的截面形状为具有圆角或倒角的方形或六边形。
[0011] 所述调形单元I和/或夹料单元2的截面尺寸相同或不同。
[0012] 所述调形单元I的布置为上部与下部对称或交错排列,夹料单元2的布置为上部与下部对称或交错排列。
[0013] 技术效果:本发明与传统的整体模具成形相比,可以实现板材的无模成形、无压边成形,省去模具的设计、制造和调试工序及板材成形后的切边工序,缩短生产周期,节约制造模具的材料、工具、能源和时间,提高板料的利用率,并能够抑制皱纹及回弹,提高工作效率、加工质量和成形精度,降低加工成本,并容易实现自动化控制。与多点成形相比,省去压边装置,并能够有效地防止板料成形时的起皱、回弹;可用于成形不同尺寸的复杂轮廓曲面件,省去成形后的切边工序,提闻板料利用率;夹料单兀无需调形,减少调形时间,提闻加工效率。
附图说明
[0014] 图1是具有防皱功能的板材多点成形装置在初始成形时的示意图;
[0015] 图2是具有防皱功能的板材多点成形装置在成形结束时的示意图;
[0016] 图3是具有摆头单元的多点成形装置在初始成形时的示意图;
[0017] 图4是具有摆头单元的多点成形装置在成形结束时的示意图;
[0018] 图5是在纵向与横向每两个夹料单元之间布置一个调形单元的排列示意图;
[0019] 图6是调形单元和夹料单元的截面尺寸不同时的排列示意图;
[0020] 图7是单元截面采用六边形的一种交错排列示意图;
[0021] 图8是在单元群中心区域减少夹料单元数量的排列示意图;
[0022] 图9是在单元群中心区域增大调形单元截面的排列示意图。
[0023] 图中:1.调形单元,2.夹料单元,3.板料,4单元固定板
具体实施方式
[0024] 下面结合附图所示的实施例进一步说明本发明的具体内容及其工作过程。
[0025] 本发明的具有防皱功能的板材多点成形装置,主要由调形单元1、夹料单元2、单元固定板4及加载机构组成。多个调形单元I与多个夹料单元2固定在单元固定板4上,调形单元I与夹料单元2交错排列,上调形单元与下调形单元对称布置,上夹料单元与下夹料单元对称布置。当然,也可以根据需要使上下同一类别的单元交错排列布置。成形前,多个高度可调的调形单元I通过调形机构使其包络面成为目标曲面轮廓,多个被动移位的夹料单元2通过背压作用夹持板料3。成形时,加载机构对上单元固定板4加载,使固定在上单元固定板上的调形单元I下移,与固定在下单元固定板上的调形单元I对压,夹料单元2在背压作用下始终夹持着板料3,并随板料3的变形上下浮动,从而抑制板料3在成形过程中产生失稳,其包络面逐渐趋近目标曲面轮廓。
[0026] 所述调形单元I和夹料单元2交错排列,在纵向、横向和/或斜向的每两个相同类别的单元之间布置一个或多个另一类别的单元。所说的相同类别的单元即指调形单元I或者夹料单元2
[0027] 所述夹料单元2的背压作用通过液压缸、气缸或弹簧实现。
[0028] 所述调形单元I和/或夹料单元2具有摆头功能。
[0029] 所述夹料单元2在单元群的局部区域增加或减少布置数量。
[0030] 所述调形单元I和/或夹料单元2的截面形状为具有圆角或倒角的方形或六边形。
[0031] 所述调形单元I和/或夹料单元2的截面尺寸相同或不同。
[0032] 所述调形单元I的布置为上部与下部对称或交错排列,夹料单元2的布置为上部与下部对称或交错排列。
[0033] 图1是具有防皱功能的板材多点成形装置在初始成形时的示意图。多个高度可调的调形单元I通过调形机构使其包络面成为目标曲面轮廓;多个被动移位的夹料单元2通过背压作用夹持板料3。
[0034] 图2是具有防皱功能的板材多点成形装置在成形结束时的示意图。加载机构对上固定板加载,使固定在上固定板上的调形单元I向下移动,与固定在下固定板上的调形单元I对压,夹料单元2在背压作用下始终夹持着板料3,并随板料3的变形上下浮动,从而抑制板料3在成形过程中产生失稳,其包络面逐渐趋近目标曲面轮廓。
[0035] 图3是具有摆头单元的多点成形装置在初始成形时的示意图。多个高度可调的调形单元I通过调形机构使其包络面成为目标曲面轮廓;多个被动移位的夹料单元2通过背压作用夹持板料3。
[0036] 图4是具有摆头单元的多点成形装置在成形结束时的示意图。加载机构对上固定板加载,使固定在上固定板上的调形单元I向下移动,与固定在下固定板上的调形单元I对压,夹料单元2在背压作用下始终夹持着板料3,并随板料3的变形上下浮动,从而抑制板料3在成形过程中产生失稳,其包络面逐渐趋近目标曲面轮廓。在成形过程中调形单元I和/或夹料单元2随板料3的变形能够产生摆动效果,增加单元与板料3之间的接触面积。
[0037] 图5是在纵向与横向每两个夹料单元之间布置一个调形单元的排列示意图。调形单元I和夹料单元2采用截面尺寸相同的四边形。
[0038] 图6是调形单元和夹料单元的截面尺寸不同时的排列示意图。为了增大成形时板料3的厚向约束面积,增大夹料单元2的截面尺寸,同时减小调形单元I的截面尺寸。当然,也可以使调形单元I的截面尺寸变大,而夹料单元2的截面尺寸变小。
[0039]图7是单元截面采用六边形的一种交错排列示意图。其横向与60°、120°斜向每两个调形单元I之间布置两个夹料单元2。当然,也可以使横向与60°、120°斜向每两个夹料单元2之间布置两个调形单元I。
[0040] 图8是在单元群中心区域减少夹料单元数量的排列示意图。为降低调形单元I因受力过大而出现屈曲的危险性,可以在单元群局部区域增加调形单元I的数量,相应减少夹料单元2的数量。这样,调形单元I和夹料单元2在单元群局部区域的排列方式有所改变。
[0041] 图9是在单元群中心区域增大调形单元截面尺寸的一种交错排列示意图。为了提高调形单元I的抗失稳能力且又能获得较好的贴模效果,在单元群局部区域可以增加调形单元I的截面尺寸,使调形单元I在单元群局部区域为大截面尺寸而在单元群其它区域为小截面尺寸。
[0042] 本发明的具有防皱功能的板材多点成形装置是由多个调形单元通过调形机构改变其包络面形状,取代传统实体模具,由多个被动移位的夹料单元通过背压作用夹持板料,取代压边机构,并且容易实现自动化控制。该装置能够抑制板材成形时的皱纹与回弹,且可用于成形不同尺寸的复杂轮廓曲面件,省去成形后的切边工序,减少调形时间,降低加工成本,提高工作效率、加工质量和成形精度。

Claims (3)

1.一种具有防皱功能的板材多点成形装置,由上调形单元和下调形单元、上夹料单元和下夹料单元、上单元固定板和下单元固定板、调形机构和加载机构组成,其特征在于,多个上调形单元和多个上夹料单元交错排列固定在上单元固定板上,多个下调形单元和多个下夹料单元交错排列固定在下单元固定板上,所述加载机构对上单元固定板加载,使固定在上单元固定板上的上调形单元下移,与固定在下单元固定板上的下调形单元对压,上夹料单元和下夹料单元在背压作用下始终夹持着板料,并随板料的变形上下浮动,从而抑制板料在成形过程中产生失稳,多个高度可调的上调形单元和下调形单元通过调形机构的控制改变其包络面形状,多个被动移位的上夹料单元和下夹料单元通过背压作用夹持板料,在纵向、横向和/或斜向的每两个相同类别的上调形单元之间分别布置一个或多个另一类别的上夹料单元,在纵向、横向和/或斜向的每两个相同类别的下调形单元之间分别布置一个或多个另一类别的下夹料单元; 所述上调形单元和下调形单元的布置为上部与下部对称或交错排列,上夹料单元和下夹料单元的布置为上部与下部对称或交错排列。
2.根据权利要求1所述的具有防皱功能的板材多点成形装置,其特征在于,所述上夹料单元和下夹料单元的背压作用通过液压缸、气缸或弹簧实现。
3.根据权利要求1所述的具有防皱功能的板材多点成形装置,其特征在于,所述上、下调形单元和/或上、下夹料单元具有摆头作用。
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