[发明专利]一种无模多点旋压三维曲面成形方法

说明书

本发明涉及一种无模多点旋压三维曲面成形方法，能够高效、简易并且低成本地实现板材的复杂三维曲面成形。所述的板材形成于上成形多点模具和下成形旋压钢珠之间经过旋压成形的步骤。在所述多点旋压成形步骤中，板材被压边圈固定，且被板材上面的多点模具和下面的集群钢珠旋压。所述旋压钢珠在所述旋压仓中随机占据位置，随着板材的塑性形变，为了保持对集群钢珠始终与板材接触且产生足够大的压力，钢珠要随机填充由于板材塑性变形而产生的空位。所述曲面多点旋压方法，会导致板材在宽度方向的同一横截面内的不同部位产生不同压缩比，所以板材在宽度方向上各点纵向延伸不均匀，进而使板材在旋压过程中产生塑性形变，从而实现三维曲面成形。

技术领域

本发明属于金属材料成形的技术领域，涉及金属材料冷成形加工工艺，具体的说，本发明涉及一种对板材无模多点旋压曲面成形工艺。

背景技术

目前的板材三维曲面成形主要还是以模具成形方法为主，也有部分应用轧制成形和无模多点成形。其模具成形具有制作模、调试模具成本高、周期长。而用模具成形较大尺寸三维曲面就需要大型模具与重型压力机。且板材的模具成形随着成形产品的增加，模具的磨损比较严重，造成产品成形精度不够。模具成形方法加工周期长，需要投入大量的人力、物力，无法满足小批量或个性化生产的需要，尤其对于三维曲面零件采用模具的方式不太切合实际，制作模具成本太高，而后期也会造成模具的浪费。若采用手工方式成形，则会有加工精度低、劳动强度大、生产效率低且成形质量难以保证。随着科技的发展，对板材成形的形状要求越来越复杂，在现有技术中，传统的模具装置可以实现冲压、弯曲、胀形等，难实现复杂曲面的成形。轧制对板材成形圆筒、圆锥等简单曲面的成形有优势，却难于实现真三维曲面的成形。而三维柔性卷板加工方法能够成形三维曲面，但成形的工作辊是离散排布的，导致成形的板材表面质量不好，导致其应用和发展受到了限制。单点滚轮旋压板材成形可以成形出三维曲面件，但成形精度也不高，且板材随着模具一起旋转，与滚轮接触的地方会产生划痕，且生产效率低。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的使提供一种无模多点旋压三维曲面成形方法，能够高效、简易并且低成本地实现板材的复杂三维曲面成形。所述的板材形成于上成形多点模具和下成形旋压钢珠之间经过旋压成形的步骤。在所述多点旋压成形步骤中，板材被压边圈固定，且被板材上面的多点模具和下面的集群钢珠旋压。所述旋压钢珠在所述旋压仓中随机占据位置，随着板材的塑性形变，为了保持对集群钢珠始终与板材接触且产生足够大的压力，钢珠要随机填充由于板材塑性变形而产生的空位。所述曲面多点旋压方法，会导致板材在宽度方向的同一横截面内的不同部位产生不同压缩比，所以板材在宽度方向上各点纵向延伸不均匀，进而使板材在旋压过程中产生塑性形变，从而实现三维曲面成形。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种无模多点旋压三维曲面成形方法，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搅拌的同时液压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，截取的金属板坯料的面积大小为200mm×200mm；

S2、打开模具：此时要将控制多点的液压杆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：将所述的板坯料1放置于旋压机上，压 边圈9将金属板坯料上下分别压紧，锁死螺母。然后调节板坯料1上面的液压杆7使液压控制的多点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轮5上下位置的液压杆8使旋压仓内的钢珠2接触到金属板坯料11的下表面。所述的钢珠的直径为5-10mm，所述钢珠2在旋压仓4中的深度要超过所述多点形成模具曲面最高点与最低点的高度差；