[发明专利]板材复合渐进成形装置及其板料成形方法

权利要求书

1.一种板材复合渐进成形装置，其特征在于，包括：五轴加工成形单元、上压头、压边圈、板料夹持工作台、液压缸、底座、六轴并联机器人辅助加工平台，其中：五轴加工成形单元安装于机床的主体床身，上压头安装于五轴加工成形单元主轴末端，压边圈安装于板料夹持工作台之上并与板料夹持工作台共同夹持板料，四个液压缸的两端分别与板料夹持工作台的下表面以及底座相连，底座和六轴并联机器人辅助加工平台分别设置于机床工作台面上且六轴并联机器人辅助加工平台的顶部设有下压头或支撑模并正对板料。

2.根据权利要求1所述的板材复合渐进成形装置，其特征是，所述的五轴加工成形单元采用加高立柱的摆动主轴式立式五轴成形数控机床。

3.根据权利要求1所述的板材复合渐进成形装置，其特征是，所述的上压头为不同形状的成形压头，该上压头通过电机带动绕机床主轴转动。

4.根据权利要求1所述的板材复合渐进成形装置，其特征是，所述的六轴并联机器人辅助加工平台由六轴并联机器人、安装于其末端的辅助成形压头、下支撑模以及辅助加热装置组成。

5.一种根据上述任一权利要求所述装置的双压头复合渐进成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将六轴并联机器人辅助加工平台的顶部加装直径为10mm无刀刃的压头，根据三维造型软件生成加工轨迹；

步骤二、用压边圈夹住板料四周10mm，调整板料装夹工作台位置，使之处于上、下压头之间；

步骤三、将加工轨迹中的上数控加工轨迹代码输入五轴加工成形单元、下数控加工轨迹代码输入六轴机器人并对准上、下压头的加工坐标相一致，其中下数控加工轨迹代码中的加工轨迹向上方向增加板料厚度20％的偏移量；启动所述装置并即时调整上、下压头的同步运动，完成成形。

6.一种根据上述任一权利要求所述装置的上压头与支撑模复合渐进成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、将六轴并联机器人辅助加工平台的顶部加装模具坯料，根据三维造型软件生成加工轨迹；

第二步、将五轴加工成形单元中的上压头替换直径为5mm铣刀，将加工轨迹中的上数控加工轨迹代码输入五轴加工成形单元、下数控加工轨迹代码输入六轴机器人并启动所述装置进行加工，得到支撑模；

第三步、用压边圈夹住板料四周10mm，通过液压缸将板料装夹工作台向下移动，完成对支撑模的凸起部分的拉伸成形

第四步、将五轴加工成形单元中的铣刀替换直径为10mm无刀刃的上压头，并执行第一步和第二部对支撑模上凹陷特征进行渐进成形；

第五步、将五轴加工成形单元的上压头替换为铣刀，六轴并联机器人辅助加工平台向下移动，使支撑模脱离板材，将加工轨迹中的上数控加工轨迹代码输入五轴加工成形单元、下数控加工轨迹代码输入六轴机器人，启动所述装置进行铣削加工。