[发明专利]一种大型壳体支管法兰一体化复合渐进成形装置及工艺

权利要求书

1.一种大型壳体支管法兰一体化复合渐进成形装置，包括机架、工作台和对称工具头系统，其特征在于：工作台安装在机架上，工作台上连接有对称工具头系统；

所述机架包括下底座(5)，下底座(5)上通过立柱(4)支撑有上座(3)，上座(3)上设有凹模(2)，凹模(2)上支撑有筒形件(1)，筒形件(1)上开有的椭圆孔和凹模(2)配合；

所述上座(3)和下底座(5)之间安装有工作台，工作台包括连接在四根导柱(8)上的Z轴移动平台(6)，四根导柱(8)的两端固定在下底座(5)、上座(3)上，Z轴移动平台(6)的左右两侧与第一丝杠(7)和第二丝杠(9)配合连接，第一丝杠(7)和第二丝杠(9)固定在下底座(5)、上座(3)上，第一丝杠(7)的下端安装有第一齿轮(25)，第一齿轮(25)通过第一同步带(26)和安装在第五电机(28)上的同步轮(27)连接；第二丝杠(9)的下端安装有第二齿轮(30)，第二齿轮(30)通过第二同步带(29)和同步轮(27)连接，第五电机(28)固定在下底座(5)上；所述Z轴移动平台(6)上安装有第一电机(10)，第一电机(10)输出轴和转台(11)连接，转台(11)上安装有对称工具头系统；

所述对称工具头系统包括导轨(13)，导轨(13)安装在转台(11)上，导轨(13)一端安装有第二电机(12)，第二电机(12)输出轴与第三丝杠(14)一端连接，第三丝杠(14)中心与转台(11)旋转中心重合，第三丝杠(14)两侧的螺纹旋向相反，第三丝杠(14)两侧装配有位置对称的第一底座(15)和第二底座(21)；第一底座(15)上安装有第三电机(16)，第三电机(16)输出轴与第一驱动机构(17)输入端连接，第一驱动机构(17)输出端通过第一联轴器(18)和第一工具头(19)连接；第二底座(20)上安装有第四电机(21)，第四电机(21)输出轴与第二驱动机构(22)输入端连接，第二驱动机构(22)输出端通过第二联轴器(23)和第二工具头(24)连接。

2.根据权利要求1所述的一种大型壳体支管法兰一体化复合渐进成形装置，其特征在于：所述第一工具头(19)下端为夹持端(19a)，夹持端(19a)连接在第一联轴器(23)上；第一工具头(19)中部为翻边部分(19b)，翻边部分(19b)包括锥形型面和圆柱型面；第一工具头(19)上端为扩口部分(19c)，扩口部分(19c)包括圆柱部分和端部球头部分，端部球头部分直径大于圆柱部分；第二工具头(24)与第一工具头(19)结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种大型壳体支管法兰一体化复合渐进成形装置，其特征在于：所述对称工具头系统根据需要，设置成1-4对工具头，每对工具头的导轨在竖直方向错开分布，所有工具头绕转台(11)轴线周向对称分布，均处于同一水平面上。

4.根据权利要求2所述的一种大型壳体支管法兰一体化复合渐进成形装置的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将开有椭圆孔的筒形件(1)支撑在由第一半凹模(2a)和第二半凹模(2b)组成的凹模(2)上，筒形件(1)椭圆孔、凹模(2)、转台(11)的轴线重合；

2)移动所有工具头，使工具头翻边部分锥型面与筒形件(1)需要翻边部分外缘接触；

3)所有工具头沿规划好的路径运动，使筒形件(1)需要翻边部分向下翻起；

4)移动所有工具头，使工具头翻边部分圆柱型面与筒形件(1)向下翻起的部分接触，所有工具头沿规划好的路径运动，使筒形件(1)向下翻起的部分变为90°；

5)重复步骤3)、4)进行多道次翻边，直至筒形件(1)需要翻边的部分都变为90°；

6)翻边过程完成后，移动所有工具头，使工具头扩口部分球型面与筒形件(1)翻边部分接触；

7)所有工具头沿规划好的路径运动，逐步将筒形件(1)翻边成90°的部分扩开，最终将筒形件(1)需要扩口的部分扩为与翻边部分成90°，成形出一体法兰；

9)所有工具头退出；

10)将第一半凹模(2a)和第二半凹模(2b)从筒形件(1)上取下，实现筒形件(1)支管法兰一体化成形。