[发明专利]一种双向可用的渐近成形用的工具头

说明书

技术领域

本发明专利涉及的是一种塑形成形技术领域的装置，具体是一种金属板材渐近成形成形工具头的改进。

背景技术

金属板材成形在制造业中一直占有十分重要的地位，在航空航天、船舶、汽车和工程机械等领域有着广泛的应用。传统板材成形需要压力机和对合模具，设计制造成本高、柔性低、周期长，模具成形仅适用于批量生产，而且在材料适用性方面有局限，难以适应小批量、多品种和定制的需求。同时，为了适应现今各工业领域对结构轻量化、整体化和结构功能一体化的要求，应运而生的高性能合金材料(塑性差、回弹大、难变形、模具磨损严重)和复杂结构零部件(整体、空心变截面、复杂曲面和薄壁高筋等结构)对现有的传统板料成形提出了挑战。因此，适合高性能轻质材料和复杂结构形式的精密柔性成形新技术，即金属板料渐近成形技术应运而生。

金属板料渐进成形技术，其原理是将复杂的三维形状分解成一系列等高线层，并以工具头沿等高线运动的方式，在二维层面上进行塑性加工，实现了金属板料的数字化制造。现在渐近成形中普遍使用的工具头为整体式工具头，一端安装在加载机构上，另外一端为球面形状的压头。由于当今制造业制造零件的复杂性，因此在渐近成形过程中对于零件的不同区域需要不同直径大小的成形工具头，现有技术都是在需要更换工具头的时候，拆下原有的工具头再安装需要的工具头，如此操作比较原始和麻烦，如果成形一个各个区域都很复杂的零件时，需要不断得更换成形头才能保证高质量的成形。经对现有技术的文献检索发现，有关渐近成形工具头的发明和改进比较少，中国申请公告号：CN 101758135A，名称为：渐近成形用的滚动工具头，该发明的目的是为了改变渐近成形时成形头容易在被加工板料上留下划痕缺陷的现状，提高板料的成形效果，其发明仅限于一种直径大小的成形工具头，由于其制造成本和安装精密程度，不再适用于各种直径大小的工具头的制造。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足和缺陷，提供一种双向可用的渐近成形用的工具头。使其免去传统更换成形工具头的复杂步骤，只需简单的步骤便可任意转换大径成形工具头和小径成形工具头。

本发明是通过一下技术方案实现的：一种双向可用的渐近成形用的工具头，包括双向成形头(1)、转动轴(2)、止转螺钉(3)、锁紧螺母(4)、垫板(5)、防护外罩(6)和成形头支撑(7)，所述的双向成形头(1)的一端是半径为15mm的球头压头，另一端是半径为4mm的球头压头。将双向成形头(1)中间开圆形通孔，其圆形通孔的直径与转动轴(2)直径相同，将转动轴(2)通过上述的圆形通孔与双向成形头(1)进行无隙连接。通过紧缩机构将双向成形头(1)固定，防止其转动。所述的紧锁机构由止转螺钉(3)、锁紧螺母(4)、垫板(5)、防护外罩(6)组成；垫板(5)在中间开有直径大于双向成形头(1)中大径球头压头直径的圆孔，其圆孔直径可大于双向成形头(1)中大径球头直径2～4mm。在垫板(5)、转动轴(2)和防护外罩(6)的法兰两端分别开有2个圆孔，其通孔的直径与止转螺钉的直径相同，且垫板(5)、转动轴(2)和防护外罩(6)两端的通孔竖直对齐，将止转螺钉(3)从防护外罩(6)的法兰上的通孔进入，通过转动轴两端的通孔，由垫板(5)上两端的通孔穿出，由锁紧螺母(4)将止转螺钉(4)旋紧固定。在防护外罩(6)内和双向成形头(1)的顶端，安装有成形头支撑(7)，所述的成形头支撑(7)上端连接施力机构，下端为内凹部分，内凹部分与双向成形头(1)中的小径球头压头的凸起部分成配合接触，并且内凹部分两端边缘的圆弧与双向成形头(1)中的大径球头压头的两端边缘的圆弧成配合接触。

本发明的技术效果

使用一种双向可用的渐近成形用的工具头，一端是半径为15mm的球头压头，另一端是半径为4mm的球头压头，在成形复杂零件时，可以根据不同的成形区域更换不同的成形工具头，只需松开锁紧螺母，拔出止转螺钉，将双向成形头通过转动轴调转方向，然后再插入止转螺钉，紧固锁紧螺母便可继续成形，整个过程操作简便，不仅省去了传统更换工具头的步骤、提高了工作效率，同时也能保证成形精度要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种双向可用的渐近成形用的工具头的结构示意图。

图中标号：1-双向成形头，2-转动轴，3-止转螺钉，4-紧锁螺母，5-垫板，6-防护罩，7-成形头支撑。

具体实施方式

如图1所示的一种双向可用的渐近成形用的工具头，包括双向成形头(1)、转动轴(2)、止转螺钉(3)、锁紧螺母(4)、垫板(5)、防护外罩(6)和成形头支撑(7)，所述的双向成形头(1)的一端是半径为15mm的球头压头，另一端是半径为4mm的球头压头。将双向成形头(1)中间开圆形通孔，其圆形通孔的直径与转动轴(2)直径相同，将转动轴(2)通过上述的圆形通孔与双向成形头(1)进行无隙连接。通过紧缩机构将双向成形头(1)固定，防止其转动。所述的紧锁机构由止转螺钉(3)、锁紧螺母(4)、垫板(5)、防护外罩(6)组成；垫板(5)在中间开有直径大于双向成形头(1)中大径球头压头直径的圆孔，其圆孔直径可大于双向成形头(1)中大径球头直径2～4mm。在垫板(5)、转动轴(2)和防护外罩(6)的法兰两端分别开有2个圆孔，其通孔的直径与止转螺钉的直径相同，且垫板(5)、转动轴(2)和防护外罩(6)两端的通孔竖直对齐，将止转螺钉(3)从防护外罩(6)的法兰上的通孔进入，通过转动轴两端的通孔，由垫板(5)上两端的通孔穿出，由锁紧螺母(4)将止转螺钉(4)旋紧固定。在防护外罩(6)内和双向成形头(1)的顶端，安装有成形头支撑(7)，所述的成形头支撑(7)上端连接施力机构，下端为内凹部分，内凹部分与双向成形头(1)中的小径球头压头的凸起部分成配合接触，并且内凹部分两端边缘的圆弧与双向成形头(1)中的大径球头压头的两端边缘的圆弧成配合接触。在成形复杂零件时，可以根据不同的成形区域更换不同的成形工具头，只需松开锁紧螺母，拔出止转螺钉，将双向成形头通过转动轴调转方向，然后再插入止转螺钉，紧固锁紧螺母便可继续成形。