[发明专利]渐进式无模成形方法

权利要求书

1.一种渐进式无模成形方法，用于板材的拉伸成形，需加工的板材在数控系统的控制下在水平面内按照设定的加工轨迹移动，与板材的水平移动相配合，三对挤压成形头在数控系统的控制下沿垂直方向按照各自设定的轨迹独立移动，对板材形成连续渐进的挤压式拉伸成形，每对挤压成形头由上成形头和下成形头构成，上成形头和下成形头头部两两相对地分设于板材上方的上工作头和下方的下工作头上，三对挤压成形头中包括一对用以成形的主成形头、以及位于主成形头附近的用以夹持和定位板材的两对辅助成形头，辅助成形头的轴心与主成形头的轴心连线构成直角，具体步骤包括：

a. 将工件的三维轮廓下表面用垂直或水平的切割面按设定的间隔T剖切，从而形成多条轮廓线，轮廓线在水平面的投影即成为板材加工时在水平面上的运动轨迹，运动轨迹的水平坐标用于控制板材的水平移动，与运动轨迹的水平坐标对应的三维轮廓的高度坐标用于控制挤压成型头的上下移动高度，其中与运动轨迹的水平坐标对应的三维轮廓下表面上的高度坐标用于控制下成形头的上下移动高度，而对应的三维轮廓上表面上的高度坐标用于控制上成形头的上下移动高度；

b. 用固定装置将板材的四周固定在一个由数控系统控制、可水平移动且在X、Y两个方向两轴联动的工作台上；

c. 数控系统控制工作台按照运动轨迹作水平移动，设于上、下工作头上的加热装置对板材的需加工区域进行加热，主成形头在数控系统的控制下按照与运动轨迹水平坐标对应的三维轮廓高度坐标作上下移动，从而对板材进行热挤压式的拉伸成形，与此同时，数控系统根据辅助成形头和主成形头之间的距离和方位确定辅助成形头所在位置对应的三维轮廓的高度坐标，并用上述高度坐标控制辅助成形头的上下移动，从而使辅助成形头对板材的已成形区域进行夹持、定位和矫正；

d. 当工作台沿运动轨迹水平移动时，控制系统同时控制上、下工作头围绕主成形头轴线同步旋转，从而保证一个辅助成形头位于水平运动轨迹上主成形头所在点切线方向的后方，另一个辅助成形头位于加工轨迹上主成形头所在点切线方向的左方或右方已成形区域；

e. 当工作台从一条运动轨迹的起点移动到终点时，主成形头即完成对应轮廓线的拉伸成形，重复步骤c、d，即可完成对整个轮廓的拉伸成形。

2.根据权利要求1所述的渐进式无模成形方法，其特征是，步骤a中垂直的切割面垂直于X轴或Y轴。

3.根据权利要求1所述的渐进式无模成形方法，其特征是，在步骤c中，工作头能够以主成形头为轴360⁰自转。

4.根据权利要求1所述的渐进式无模成形方法，其特征是，所述挤压成形头用于成形的头部设有可全方位转动的万向球。

5.根据权利要求1所述的渐进式无模成形方法，其特征是，设于上、下工作头上的加热装置采用激光加热方式。