[发明专利]金属板材数控无模成型设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种直接应用于金属板材成型的三轴数控设备，具体地说是一种能使4mm厚度以内各类金属板材快速成形的数控无模成型设备。

背景技术

传统的金属板料成形技术(冲压等)依靠专门的模具在大型冲压机床上对板料压制成形，由于模具的结构复杂和制造成本高，生产准备时间长，加工过程柔性差，仅适合于大批量生产，例如大批量生产的轿车车身覆盖件。对于中小批量的金属板料的生产和单件试制，目前工业界还没有一个合理的解决方案。因此，许多小批量生产的汽车，其车身覆盖件有些仍然采用人工的办法成形，其制造精度难以控制，有些则采用玻璃钢结构以代替金属板金结构。对于新车开发，目前国内外多采用树脂模具，模具及工艺复杂，成本高。目前工业界还没有一种适于中小批量生产和单件试制的板料成形技术。

发明内容

本发明的目的是设计一种能使各类金属板材快速无模成型的数控设备。

本发明的技术方案是：一种金属板材数控无模成型设备，包括底座、分别安装在底座左右两侧的两对立柱，立柱由两根柱脚和一根顶部横梁构成，底座上设置有X轴向导轨，X轴向导轨上设置有可在其上移动的X轴向平台，两对立柱的顶部横梁上设置有Y轴向平台，Y轴向平台上设置有Y轴向导轨，Y轴向导轨上设置有Z轴向主轴。

X轴向导轨为两根，通过H型钢固定在底座上。X轴向导轨的两内侧设置有X轴向丝杆。

Y轴向导轨为两根，通过螺钉固定连接在Y轴向平台的两侧，Y轴向导轨的两内侧设置有Y轴向丝杆。

通过螺钉把Z轴向主轴安装在Y轴向导轨上，再通过Y轴向丝杆带动Z轴向主轴在Y方向上运动。

X轴向平台，包括底座固定板，安装在底座固定板上的涡轮丝杆升降机、导柱和非金属材料模型固定板，以及安装在涡轮丝杆升降机和导柱上的金属板材固定板。

底座采用钢板拼接结构。

有益效果：本设备由于具有X、Y、Z三个方向的运动机构，具有对不同金属板材进行成型的功能，X、Y、Z三轴方向在计算机控制下实现三轴联动，成型方式为单点渐进式的无模成型，单点渐进式板料成形技术主要依靠由计算机根据所成形工件的几何形状，形成压头成形轨迹，在简易底模(例如木模)的支撑下，利用设备成形，由于不需要制造昂贵的模具和大型冲压机床，且成形过程高度自动化，其成形的柔性大幅度提高，精度水平也明显高于手工成形，因而使中小批量的板金工件的生产，甚至单件试制成为可能。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为图1的底座部分；

图3为图1的Y轴向平台部分；

图4.为图1的X轴向平台部分。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体内容作进一步说明。

金属板材数控无模成型设备，包括底座1、分别安装在底座1的左右两侧的两对立柱2，立柱2由两根柱脚和一根顶部横梁构成，底座1上设置有X轴向导轨102，X轴向导轨102上设置有可在其上移动的X轴向平台3，两对立柱2的顶部横梁上设置有Y轴向平台4，Y轴向平台4上设置有Y轴向导轨401，所述Y轴向导轨401上设置有Z轴向主轴5。

X轴向导轨102为两根，通过H型钢101固定在底座1上。X轴向导轨102的两内侧设置有X轴向丝杆103。

Y轴向导轨401为两根，通过螺钉固定连接在Y轴向平台4的两侧，Y轴向导轨401的两内侧设置有Y轴向丝杆402。

通过螺钉把Z轴向主轴5安装在Y轴向导轨401上，再通过Y轴向丝杆402带动Z轴向主轴5在Y方向上运动。

X轴向平台3，包括底座固定板301，安装在底座固定板301上的涡轮丝杆升降机303、导柱304和非金属材料模型固定板305，以及安装在涡轮丝杆升降机303和导柱304上的金属板材固定板302。

底座1采用钢板拼接结构。

金属板材数控无模成型设备，通过Y轴向丝杆402实现Y轴向平台4移动，将Z轴向主轴5安装在Y轴向导轨401上，通过数控系统控制Z向主轴5和X向平台3同时相对运动来实现无模成型。

通过螺钉把X轴向导轨102安装在H型钢101上方。

X轴向平台3安装在X轴向导轨102上，再通过X轴向丝杆103带动X轴向平台3。

X轴向平台3由驱动装置带动涡轮丝杆升降机303在Z轴方向运动。

Z轴向主轴5由驱动装置带动Z轴升降丝杆在Z轴方向运动，由驱动装置带动Z轴向主轴5中的旋转轴进行旋转，对非金属材料进行切削加工。