[发明专利]一种小曲率半径双曲外板冲压成形装置及方法

说明书

本发明提出了一种小曲率半径双曲外板冲压成形装置及方法。通过在底板上根据待加工外板的尺寸活动安装离散压模单元构成压模组并在压模组外侧加装衬套、围板及肘板来加强压模组的紧凑度及强度，解决小曲率半径双曲外板加工的技术问题。通过利用在底板上活动安装离散压模单元构成压模组能够灵活适应不同尺寸双曲板冲压成型的加工过程，并通过伸缩调节一级调节套筒高度及旋转调节二级调节柱的高度来达到小曲率半径外板的成型效果。通过在压模组外侧加装衬套、围板及肘板加强稳定强度。本发明通过拉簧连接回转球，使其能够任意方向旋转确保球头端面更好地贴合双曲板，具有完好的光顺度。适宜作为小曲率半径双曲外板冲压成形装置及方法应用。

技术领域

本发明涉及船舶船体结构建造技术领域，特别是涉及一种小曲率半径双曲外板冲压成形装置及方法。

背景技术

船舶复杂曲面外板柔性成型指通过多点柔性成型弯板机对复杂双曲率船舶外板进行冷压加工成型，该方法为近年来新兴的一种成型工艺方法，一定程度上替代了传统的水火弯板成型方法，提高了船舶双曲率外板成型效率及双曲率外板成型后的板材力学性能。

船舶复杂曲面外板柔性成型设备最初是采用一种可调形的下模依据目标成型曲率进行调形后，通过可调形的上模施加集中力的方式进行弯曲加工，与传统油压机弯曲方式原理基本相同，极易因为下模调形曲率不适合产生褶皱。后经过对上模原理的改进，采用可施加均压力的离散上模加压方式进行弯曲成型，极好的控制了褶皱的产生，使得多点柔性成型弯板机的工程应用成为可能。

但是多点柔性成型弯板机下模可重构达到曲面的最小曲率，受限于下模调形驱动元器件的尺寸，当前最小的下模调形压头尺寸为70mm，使得目标成型曲面小曲率无法有效达标，需要多点柔性成型与油压机及水火弯板工艺混合运用来满足目标成型的曲率，在加工过程中常需要制作专用锻造的小曲率压胎，压胎制作周期长，从设计到粗胚机加工完成再到线形修正，最快需要10个月时间，极大制约了生产部门快节奏的建造工作，具有工期长，投入大量人力、物力，导致生产成本增加的诸多弊端，以上问题亟待解决。

发明内容

为了解决在不使用小曲率压胎也能完成不同尺寸小曲率半径双曲外板加工的问题，本发明提出了一种小曲率半径双曲外板冲压成形装置及方法。通过在底板上根据待加工外板的尺寸活动安装离散压模单元构成压模组并在压模组外侧加装衬套、围板及肘板来加强压模组的紧凑度及强度，解决小曲率半径双曲外板加工的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种小曲率半径双曲外板冲压成形装置，包括底板、衬套、离散压模单元及支撑组件，所述底板提供平面支撑，上端活动安装有离散压模单元，若干所述离散压模单元并列安装组合成压模组，围绕所述压模组在底板上端活动安装有用于紧固并增加压模组强度的支撑组件。

为了进一步解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供的优选的离散压模单元的下端设有与底板活动安装的支座，所述支座上固定设有一级调节支柱，所述一级调节支柱上等间距开设有若干支柱通孔，所述一级调节支柱的柱体上套装有一级调节套筒，所述一级调节套筒下端开口，筒体上等间距开设有与所述支柱通孔相匹配的套筒通孔，通过上提及下落的方式调整一级调节套筒的高度后利用插销贯穿支柱通孔与套筒通孔进行一级调节套筒定位；

所述一级调节套筒上端设有开口向上的二级调节座，所述二级调节座内部活动安装有二级调节柱；

所述二级调节柱上端设有回转球支撑座，所述回转球支撑座为上端开口的筒状构件，在其内部固定设有拉簧，回转球支撑座开口处设有半圆形凹槽，所述凹槽内坐落有回转球，所述回转球上端设有球头端面下端通过拉簧与回转球支撑座相连接，使回转球具备转动功能。

优选的，所述支撑组件，由围板及肘板构成；所述围板，具有一定厚度的长方形板，紧靠压模组利用螺栓通过围板底部的螺纹孔垂直安装于底板上；所述肘板，具有一定厚度的直角三角形板，紧靠围板利用螺栓通过肘板底部的螺纹孔垂直安装于底板上,两条直角边分别垂直于围板及底板；所述围板外侧等间距设有若干肘板，用于加强支撑围板。