[发明专利]一种板料多道次渐进式折弯成形装置

说明书

技术领域

本发明属于板料渐进成形技术领域，涉及一种板料渐进成形装置，特别涉及一种用于直管零件和斜锥管零件的多道次渐进式折弯成形装置。

背景技术

板料渐进成形是近年来兴起的板料成形技术，具有成形方式灵活、成形性能好以及柔性高等特点，特别适用于单件及小批量的金属板材产品的生产加工。相对于单道次折弯成形，多道次折弯成形过程更为复杂，该方法是一种柔性的板料成形工艺，它把工件复杂型面逐道离散化，将工件型面复杂的几何信息转换成一系列单一道次的折弯参数，然后通过控制每一道次的板料进给量和凸模下压位移量来渐进成形高精度工件。在成形过程中，不仅要考虑每道次之间的间隔，凸模的加载和材料的回弹，还要考虑模具的参数。

目前，国内外对多道次渐进折弯成形的研究甚少，多道次渐进折弯成形的技术往往用于大型高强度(如输油管道)的工件，对于成形直管零件和斜锥管零件，如TB5薄壁钛合金管道零件，在此方面的研究又是更少。在多道次渐进成形中，影响零件几何精度的主要原因是成形过程中板料的弯曲效应和回弹现象。Fu ZM等人在《Using genetic algorithm-back propagation neural network prediction and finite-elemtent model simulation to optimize the process of multiple-step incremental air-bending forming of sheet metal》(Materials and Design，2010，31：267-277)中对板料渐进成形过程中发生回弹的各因素进行了探讨。其中，凸、凹模的几何参数是一个不可忽视的因素。目前，多道次渐进成形中普遍使用的凸、凹模结构的尺寸参数往往是固定不变的，对于由于回弹现象造成的零件加工误差而需要对模具进行修正，是非常不方便的。对于成形不同尺寸的直管和斜锥管零件，往往根据回弹需要调整凸模半径、凸模下压深度、凹模圆角半径、凹模开口距离。在对斜锥管零件成形时，可采用凸模抬高角度法和凹模变截面法的成形方法。采用凸模抬高角度法，是将板料小端跟大端先后闸压，由于回弹半径不一致，则可以通过确定合适的凸模抬高角度和合适的凸模行程即可折弯成形出目标零件。凹模变截面法是通过改变凹模的截面跨距，用于成形锥管小端的跨距小，成形锥管大端的跨距大，这样在相同凸模压入深度下，大小两端回弹半径不一致，确定合适的凹模跨距和凸模压入深度即可成形目标零件。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不可精确调整凹模开口距离与凹模的抬高距离、不能较精确的调整凹模开口夹角等问题，设计一种板料多道次渐进式折弯成形装置，可控制凹模开口距离与凹模开口夹角，可调节凹模抬高角度，同时可更换凸、凹模，用特定的成形方法成形不同尺寸的直管零件和斜锥管零件。

本发明解决的技术问题是：设计一种板料多道次渐进式折弯成形装置，根据成形件的不同，可以调整两侧凹模的相对角度，解决了现有技术中不能较精确的调整凹模开口夹角的问题；由于安装了铰链装置，移动推块，带动下模座向上移动，可抬高一定的角度，较方便的达到所需角度；采用滚珠丝杆副结构，利用刻度盘上的刻度值，可精确地调整两个凹模之间的开口距离。本装置柔性化程度较高，结构精巧，操作较简单易行。

本发明的技术方案是：构建一种板料多道次渐进式折弯成形装置，包括：底座部分、传动机构、工作台组件、下模组件和上模组件；底座部分固定安装于数控渐进成形机床的工作台上，位于上模组件、下模组件、工作台组件和传动机构的最下端，起支撑作用；传动机构位于底座部分之上，带动工作台组件进行轴向运动；下模组件在工作台组件上，可以在所在平面进行周向旋转；上模组件固定安装在数控渐进成形机床、万能试验机或压力试验机的主轴末端，进行上下运动。

本发明的进一步技术方案是：底座部分包括底板15、调节螺栓Ⅱ23、推块25和压板24；底板15固定安装于数控渐进成形机床、万能试验机或压力试验机的工作台上；两个推块25分别位于底板15一侧开有的两个的斜槽内，并且可在斜槽内滑动。