CN108405688A - 一种金属薄壁板材成型设备及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属薄壁板材成型设备，包括板材放置台、储气罐、发射器、进气管路和排气管路，发射器包括发射器本体，发射器本体内设置有外储气腔、中间腔和排气管，中间腔的腔壁上开设有排气孔，中间腔还设置有进气阀门和排气阀门，储气罐通过进气管路与所述进气阀门相连、通过排气管路与排气阀门相连，中间腔的底部排气管相连通，中间腔内设置有活塞，活塞在气压的作用下往复移动，排气管的底端设置有排气口，板材放置台设置在排气管的下方并正对所述排气口。本发明还公开了一种金属薄壁板材成型方法，该方法利用上述金属薄壁板材成型设备对金属薄壁板材进行加工。本发明利用空气动力学原理对板材进行加工，提高了成型精度和加工效率。

Description

一种金属薄壁板材成型设备及成型方法

技术领域

本发明涉及一种金属板材成型技术领域，尤其涉及一种金属薄壁板材成型设备及成型方法。

背景技术

金属板材成型方法目前多采用冲压、轧制工艺，例如，专利CN103464578B公开了一种滚压成型机，其包括滚压成型装置，该滚压成型装置包括主机架和可转动的设置在主机架上的若干滚轮组，所述每一滚轮组包括至少两个特定形状的互相配合的滚轮用于对金属板材进行滚压成型。这种采用冲压或轧制的工艺属于接触式加工，容易对板材的表面形成机械擦痕，而且现有的冲压成型机或轧制成型机的自动化程度较低，能量损耗较高。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种金属薄壁板材成型设备及成型方法，以避免加工过程中对金属薄壁板材造成损害。

本发明所采用的技术方案为：

一种金属薄壁板材成型设备，包括板材放置台、储气罐、发射器、进气管路和排气管路，所述发射器包括发射器本体，发射器本体内设置有外储气腔、中间腔和排气管，中间腔的腔壁上开设有与外储气腔相连通的排气孔，中间腔的顶部设置有进气阀门和排气阀门，储气罐上开设有供气口和回气口，所述供气口通过进气管路与所述进气阀门相连，回气口通过排气管路与所述排气阀门相连，中间腔的底部与排气管相连通，所述排气管的内径小于中间腔的内径，中间腔内设置有活塞，活塞在气压的作用下往复移动，当活塞运动至中间腔的最底端时，活塞能够完全堵塞排气管的顶部，所述排气管的底端设置有排气口，所述板材放置台设置在排气管的下方并正对所述排气口。

所述成型设备还包括控制系统，所述控制系统包括主控板、开关、固态继电器，主控板外接电源，开关控制主控板的启停，主控板控制固态继电器的通断，固态继电器与所述进气阀门和排气阀门电连接，通过固态继电器控制进、排气阀门的启闭。

所述板材放置台包括底座、模座和模具，模座设置在底座上，模具设置在模座上，待加工金属薄壁板材放置在所述模具内。

本发明还公开了一种金属薄壁板材成型方法，该方法利用上述金属薄壁板材成型设备对金属薄壁板材进行加工，该方法包括如下步骤：

步骤1，将所述待加工金属薄壁板材放置在板材放置台上；

步骤2，所述主控板通过控制所述固态继电器控制进气阀门打开、排气阀门关闭，气体自储气罐通过进气管路注入中间腔，活塞在气体的作用下下移并堵塞所述排气管，进入中间腔内的气体自排气孔进入所述外储气腔，直至气体充满外储气腔；

步骤3，所述主控板通过控制所述固态继电器控制进气阀门关闭、排气阀门打开，中间腔内气压减小，活塞上移，外储气腔内的气体通过排气孔和中间腔进入排气管，并从排气管的排气口处高速释放，使待加工金属薄壁板材在气流的冲击下成型。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明利用空气动力学原理对金属薄壁板材进行成型加工，加工时，待加工金属薄壁板材与模具之间的冲击力很大，这不但有利于待加工金属薄壁板材的贴膜性，而且可以有效地减少待加工金属薄壁板材的回弹，显著提高待加工金属薄壁板材的成形精度，其加工效率高，时间短，成本低，便于实现生产的自动化。

2、利用本发明中的成型方法对金属薄壁板材进行加工，有利于缩短生产周期，降低成本，不会产生废渣废液等污染物，有利于保护环境，促进可持续发展。

3、利用本发明中的成型设备和成型方法对金属薄壁板材进行加工，由于金属板材受力均匀，残余应力小，疲劳强度高，使用寿命长，加工后不会影响金属薄壁板材的机械、物理、化学性能，可以连续发射高强度气流，噪音低，性能稳定，减少手动，容易获得人们的青睐，具有很好的经济效益，与常规的冲压成型相比，可有效提高金属薄壁板材的变形能力。

4、本发明结构简单，设计合理，操作使用方便，安装维护方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，

1、活塞 2、中间腔 3、排气管 4、模具 5、模座 6、底座 7、储气罐 8、排气孔 9、进气阀门 10、排气阀门 11、进气管路 12、排气管路 13、外储气腔

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种金属薄壁板材成型设备，包括板材放置台、储气罐7、发射器、进气管路11和排气管路12。

所述板材放置台包括底座6、模座5和模具4，模座5设置在底座6上，模具4设置在模座5上，待加工金属薄壁板材放置在所述模具4内。

所述发射器包括发射器本体，发射器本体内设置有外储气腔13、中间腔2和排气管3，中间腔2的腔壁上开设有与外储气腔13相连通的排气孔8，中间腔2的顶部设置有进气阀门9和排气阀门10，储气罐7上开设有供气口和回气口，所述供气口通过进气管路11与所述进气阀门9相连，回气口通过排气管路12与所述排气阀门10相连，中间腔2的底部与排气管3相连通，所述排气管3的内径小于中间腔2的内径，中间腔2内设置有活塞1，活塞1在气压的作用下往复移动，当活塞1运动至中间腔2的最底端时，活塞1能够完全堵塞排气管3的顶部，所述排气管3的底端设置有排气口，所述板材放置台设置在排气管3的下方并正对所述排气口。

所述成型设备还包括控制系统，所述控制系统包括主控板、开关、固态继电器，主控板外接电源，开关控制主控板的启停，主控板控制固态继电器的通断，固态继电器与所述进气阀门和排气阀门电连接，通过固态继电器控制进、排气阀门的启闭。

本发明还公开了一种金属薄壁板材成型方法，该方法利用上述金属薄壁板材成型设备对金属薄壁板材进行加工，该方法包括如下步骤：

步骤1，将所述待加工金属薄壁板材放置在模具4内；

步骤2，所述主控板通过控制所述固态继电器控制进气阀门9打开、排气阀门10关闭，气体自储气罐7通过进气管路11注入中间腔2，活塞1在气体的作用下下移并堵塞所述排气管3，进入中间腔2内的气体自排气孔进入所述外储气腔13，直至气体充满外储气腔13；

步骤3，所述主控板通过控制所述固态继电器控制进气阀门9关闭、排气阀门10打开，中间腔2内气压减小，活塞1上移，外储气腔13内的气体通过排气孔8和中间腔2进入排气管3，空气流速瞬间改变并从排气管3的排气口处高速释放，使待加工金属薄壁板材在高强度气流的冲击下沿模具4形状成型。

本发明通过瞬间改变空气流速，将空气压力能转变成空气射流动力能，使金属薄壁板材依模具4的形状发生塑性变型，提高了成型精度和加工效率。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种金属薄壁板材成型设备，其特征在于，包括板材放置台、储气罐、发射器、进气管路和排气管路，所述发射器包括发射器本体，发射器本体内设置有外储气腔、中间腔和排气管，中间腔的腔壁上开设有与外储气腔相连通的排气孔，中间腔的顶部设置有进气阀门和排气阀门，储气罐上开设有供气口和回气口，所述供气口通过进气管路与所述进气阀门相连，回气口通过排气管路与所述排气阀门相连，中间腔的底部与排气管相连通，所述排气管的内径小于中间腔的内径，中间腔内设置有活塞，活塞在气压的作用下往复移动，当活塞运动至中间腔的最底端时，活塞能够完全堵塞排气管的顶部，所述排气管的底端设置有排气口，所述板材放置台设置在排气管的下方并正对所述排气口。

2.根据权利要求1所述的一种金属薄壁板材成型设备，其特征在于，所述成型设备还包括控制系统，所述控制系统包括主控板、开关、固态继电器，主控板外接电源，开关控制主控板的启停，主控板控制固态继电器的通断，固态继电器与所述进气阀门和排气阀门电连接，通过固态继电器控制进、排气阀门的启闭。

3.根据权利要求1所述的一种金属薄壁板材成型设备，其特征在于，所述板材放置台包括底座、模座和模具，模座设置在底座上，模具设置在模座上，待加工金属薄壁板材放置在所述模具内。

4.一种金属薄壁板材成型方法，其特征在于，该方法利用如权利要求1至3任一项权利要求所述的金属薄壁板材成型设备对金属薄壁板材进行加工，该方法包括如下步骤：

步骤1，将所述待加工金属薄壁板材放置在板材放置台上；

步骤2，所述主控板通过控制所述固态继电器控制进气阀门打开、排气阀门关闭，气体自储气罐通过进气管路注入中间腔，活塞在气体的作用下下移并堵塞所述排气管，进入中间腔内的气体自排气孔进入所述外储气腔，直至气体充满外储气腔；

步骤3，所述主控板通过控制所述固态继电器控制进气阀门关闭、排气阀门打开，中间腔内气压减小，活塞上移，外储气腔内的气体通过排气孔和中间腔进入排气管，并从排气管的排气口处高速释放，使待加工金属薄壁板材在气流的冲击下成型。