[发明专利]金属复合厚板三维曲面连续成形装置

说明书

本发明旨在解决金属复合板三维曲面的成形问题，提供一种金属复合厚板三维曲面成形的装置，采用多个高度可调、沿轴向排列的滚轮构成滚轮组，以一个上滚轮组和两个下滚轮组作为金属复合板料的成形工具，通过上、下滚轮组三点弯曲获得接触区域板料的纵向弯曲变形，通过改变滚轮组中各滚轮的高度形成滚轮组曲线外轮廓获得接触区域板料的横向弯曲变形，依靠推料机构和拉料机构实现板料的连续进给，从而连续成形出双曲度的金属复合厚板三维曲面；本发明的装置结构简单、造价低、柔性好，通过双向弯曲成形曲面，不需要模具，在一台设备上能进行不同形状曲面零件的无模成形，由于采用了连续成形的方式，适用于大型复合板的曲面加工。

技术领域

本发明属于金属塑性加工领域，公开了一种金属复合厚板三维曲面连续成形装置，适用于金属复合厚板尤其是蜂窝板与夹芯板等大型三维曲面零件的塑性成形。

背景技术

蜂窝板和夹芯板等金属复合厚板是重要的轻量化材料，具有高比强度、高比刚度、优良的抗冲击性能、隔音性好、耐温性强等优点，随着金属复合板在航空、航天、交通运输、建筑、军事等领域应用越来越广泛，在火箭整流罩、飞机机翼、高超声速飞行器热防护外层等结构中对于金属复合板三维曲面的需求量也越来越大。传统的三辊滚弯方法以三个刚性直辊作为成形工具，通过三辊对板料的三点弯曲获得纵向弯曲变形，但是，刚性直辊的直线轮廓不能使板料的横向曲率发生任何变化，因此，只能成形出柱面、锥面等单曲率曲面零件，对于目前大量需求的复合板三维曲面零件目前还没有成熟、有效的成形技术。

发明内容

本发明的目的在于解决金属复合板三维曲面的成形问题，提供一种金属复合厚板三维曲面成形的装置，适用于金属复合厚板尤其是蜂窝板与夹芯板等大型三维曲面零件的塑性成形。采用多个高度可调、沿轴向排列的滚轮构成滚轮组，以一个上滚轮组和两个下滚轮组作为金属复合板料的成形工具，通过上、下滚轮组三点弯曲获得接触区域板料的纵向弯曲变形，通过改变滚轮组中各滚轮的高度形成滚轮组曲线外轮廓获得接触区域板料的横向弯曲变形，依靠推料机构和拉料机构实现板料的连续进给，从而连续成形出双曲度的金属复合厚板三维曲面。

本发明的上述目的通过一下技术方案实现，结合附图说明如下：

金属复合厚板三维曲面连续成形装置，包括一个双向弯曲成形装置，双向弯曲成形装置的一侧有推送板料连续进给的推料机构，双向弯曲成形装置的另一侧有拉出成形后的板料的拉料机构，其特征在于：

所述的双向弯曲成形装置包括机架、一个上滚轮组、位于上滚轮组下方两侧的两个下滚轮组及一个下压机构，双向弯曲成形装置的机架包括一个上横梁、一个下横梁、一个位于上横梁和下横梁之间的活动横梁和四根导柱，上横梁与下横梁之间通过位于上横梁和下横梁四个角的四个导柱固定连接，四个导柱上安装有由下压机构控制的可沿四个导柱上下运动的活动横梁；活动横梁与下横梁均包括一个上水平板和一个下水平板；上滚轮组竖直向下设置在活动横梁上，下滚轮组竖直向上设置在下横梁上；

上滚轮组由多个沿垂直于板料进给方向排列的上滚轮控制单元组成，下滚轮组由多个沿垂直于板料进给方向排列的下滚轮控制单元组成，上滚轮控制单元与下滚轮控制单元的结构相同，均包括一个高度位置可调整并可绕自身轴转动的滚轮、一个有外螺纹的高度调整螺杆、一个有内螺纹的高度调整方体以及一个高度调整电机，滚轮固定连接在高度调整方体上，滚轮的转轴沿垂直于板料进给的方向水平布置；

上滚轮组中的每个上滚轮控制单元的高度调整螺杆通过轴承安装在活动横梁的上水平板上，上滚轮控制单元的高度调整螺杆的一端与固定在活动横梁上的上滚轮控制单元的高度调整电机的输出轴固定连接，每个上滚轮控制单元的高度调整方体穿过活动横梁的下水平板与上滚轮控制单元的高度调整螺杆螺纹连接；

下滚轮组中的每个下滚轮控制单元的高度调整螺杆通过轴承安装在下横梁的下水平板上，下滚轮控制单元的高度调整螺杆的一端与固定在下横梁上的下滚轮控制单元的高度调整电机的输出轴固定连接，每个滚轮控制单元的高度调整方体穿过下横梁的上水平板与下滚轮控制单元的高度调整螺杆螺纹连接；