[发明专利]大型构件增量成形方法

说明书

本发明公开了一种大型构件增量成形方法，在板料下面放置板状的辅助成形工具，成形工具头按照预定轨迹对板料进行逐层成形的同时辅助成形工具为板料提供背压且与板料共同成形，成形时板料的加热热量来自于与成形工具头的摩擦热和辅助成形工具的热量传递。本发明采用具有辅助成形工具柔性支撑的增量成形，相比于无支撑的增量成形，成形过程中辅助成形工具不仅可以提供热量使得板料的温度更加均匀、尺寸误差更小、表面质量更好，成形过程中辅助成形工具为板料提供背压，可改变法向和切向应力状态，使得成形中不易产生起皱和破裂等缺陷，提高板料的成形性能。

技术领域

本发明属于板料加工成形领域，具体涉及一种大型构件增量成形方法。

背景技术

增量成形是一种局部动态加载、逐层累积不均匀变形的新型无模无拘束柔性板料成形技术，通过特定的成形工具，按照预定成形轨迹对板料进行逐层成形，最终累积得到所需的零件形状，成形过程无需专用模具，相比于传统板料冲压成形具有快速、柔性、绿色、低成本等优势，适合定制化和小批量零件的制造。目前的增量成形大多采用无支撑增量成形，表面成形质量差，几何误差大，易出现起皱、破裂等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型构件增量成形方法，本发明采用具有辅助成形工具柔性支撑的增量成形，表面质量好，不易产生起皱破裂等缺陷，操作便捷，成本较低。

本发明所采用的技术方案是：

一种大型构件增量成形方法，将板状的辅助成形工具置于板料底部，成形工具头按照预定轨迹对板料进行逐层成形的同时辅助成形工具为板料提供背压且与板料共同成形，成形时板料的加热热量来自于与成形工具头的摩擦热和辅助成形工具的热量传递。

进一步地，板料尺寸较小时，辅助成形工具为底板，底板采用导电金属薄板，底板与板料装夹在一起，底板在成形时加热。

优选地，成形时底板通过通电产生的电阻热加热。

优选地，成形时底板通过感应器产生的感应热加热，成形时感应器随成形工具头运动。

优选地，成形时底板通过激光发生器产生的激光加热，成形时激光发生器随成形工具头运动。

优选地，底板采用薄钢板。

进一步地，板料尺寸较大时，辅助成形工具为底板，底板采用弹性绝热材料，底板与板料装夹在一起，底板在成形前预热，底板成形后重复使用。

进一步地，辅助成形工具为底座，底座独立固定，底座的体积大于板料成形后成形区域的体积，底座采用弹性绝热材料，板料装夹固定，底座在成形前预热，底座成形后重复使用。

优选地，弹性绝热材料采用聚氨酯板。

本发明的有益效果是：

本发明采用具有辅助成形工具柔性支撑的增量成形，相比于无支撑的增量成形，成形过程中辅助成形工具提供的热量使得板料的温度更加均匀、尺寸误差更小、表面质量更好，成形过程中辅助成形工具为板料提供背压可改变其法向和切向应力状态，使得成形中不易产生起皱破裂等缺陷；本发明采用的设备结构简单，操作便捷，成本较低。

附图说明

图1是本发明实施例一中大型构件增量成形装置的结构示意图。

图2是本发明实施例二中大型构件增量成形装置的结构示意图。

图3是本发明实施例三中大型构件增量成形装置的结构示意图。

图4是本发明实施例四中大型构件增量成形装置的结构示意图。

图5是本发明实施例五中大型构件增量成形装置的结构示意图。

图中：1-成形工具头；2-板料；3-夹具；4-电源；5-底板；6-感应器；7-激光发生器；8-底座。