[发明专利]一种无模多点旋压三维曲面成形方法

权利要求书

1.一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：在旋压机上对金属板坯料（1）进行多点旋压加工，所述的金属板坯料（1）通过多点模具（3）及集群钢珠（2）在旋压机上安装，用电机（6）带动搅拌装置（5）对旋压仓（4）的集群钢珠（2）搅拌的同时控制多点模具的液压杆（7）向下调整多点模具的形状，达到对金属板坯料（1）均匀旋压成形，具体为：S1、截取坯料：该坯料为金属板坯料，即截取金属板坯料（1），截取的金属板坯料（1）的面积大小为200mm×200mm；S2、打开模具：此时要将控制多点模具的液压杆（7）调回初始位置，并将固定压边圈（9）的螺母松开；S3、板坯料装夹：将所述的金属板坯料（1）放置于旋压机上，用压边圈（9）将金属板坯料（1）上下分别压紧，锁死螺母，然后调节金属板坯料（1）上面的控制多点模具的液压杆（7）使液压控制的多点模具的下端接触到金属板坯料（1）的上表面；再向上调节控制搅拌装置（5）上下位置的液压杆（8）使旋压仓内的集群钢珠（2）接触到金属板坯料（1）的下表面，所述的集群钢珠的直径为5-10mm，所述集群钢珠（2）在旋压仓（4）中的深度要超过所述多点模具曲面最高点与最低点的高度差；S4、旋压成形：在将金属板坯料（1）固定夹紧和上面多点模具（3）与下面集群钢珠（2）都与金属板坯料（1）接触好之后，启动旋压搅拌的电机（6），在程序的控制下按照设定好的转速开始顺时针和逆时针往复旋转搅拌集群钢珠（2），顺时针和逆时针旋转均能为两圈，此时上方的控制多点模具的液压杆（7）在程序控制向下压金属板坯料（1），根据最终模具的形状每个点向下走的位移不同，最终接触金属板坯料（1）的多点模具（3）会调节成目标模具的形状，所述的集群钢珠（2）将按照电机（6）的搅拌方向对金属板坯料（1）旋压，从而迫使集群钢珠（2）将被加工件旋压变形，在旋压的同时控制搅拌轮位置的液压杆（8）随着旋压仓体积的减小而向下运动，始终保持旋压仓体积一定，因此达到了对金属板坯料（1）边压边旋的塑性成形，最终金属板坯料（1）与调出的多点模具（3）贴合，促使板坯料成形为半成品；S5、修整边缘：对旋压出来的半成品的毛边进行修剪，使其边缘光整；S6、后续加工处理：对半成品机械加工和表面处理达到想要的产品；

所述集群钢珠在所述金属板坯料（1）成形步骤中实时变化，始终填充空缺的部位，所述的多点模具在金属板坯料（1）成形过程中也实时变化，通过采用上述方式，在成形过程中使板材在不同时间、不同区域的延伸率不同。

2.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：所述集群钢珠（2）在所述金属板坯料（1）上呈非线性分布。

3.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：所述的金属板坯料（1）固定加紧，旋压的集群钢珠（2）从金属板坯料（1）的表面沿旋转方向经过所述金属板坯料（1）的表面。

4.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：金属板坯料（1）上下两侧部位所对应的应力方向不同，上侧部位的多点接触的应力方向为切应力方向，另一侧集群钢珠对金属板坯料（1）为主应力方向，而且在所述金属板坯料（1）的轴向上，位于所述上侧部位和所述另一侧部位之间的主应力值不同，上侧应力值应大于下侧的应力值，这样才使金属板坯料（1）发生塑性变形，其值都呈非线性变化并且在所述金属板坯料（1）从所述多点模具和集群钢珠中间旋压的过程中，原来上侧压力值较大的一侧部位的值逐渐变小，原来下侧集群钢珠的压力值较小且逐渐变大。

5.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：所述集群钢珠被控制为沿所述金属板坯料（1）向呈多点调出的形状分布，所述多点模具形状为不规则曲面形状。

6.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：所述集群钢珠的旋转沿母线的弧线回转体旋转。

7.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：所述金属板坯料（1）为具有延展性、适合进行塑性加工的板状材料。

8.如权利要求1所述的一种无模多点旋压三维曲面成形方法，其特征在于：所述金属板坯料（1）为塑性好且强度高的金属板，或者是复合材料板中的一种。