[发明专利]金属薄板的成型

说明书

本发明涉及金属平薄板的成形，以及特别是不仅适用于船舶制造的金属平薄板的成形。

本发明的一个方面为一种金属薄板成形的设备，另一方面为一种金属板成形的方法。本发明也涉及由借助上述方法和设备所加工的金属板构成的或包含有这种金属板的产品。

到目前为止，已经有许多方法实现了将金属平板加工成具有简单或复合曲面的三维形状。其中典型的成形方法是：热延展和收缩，延展滚压，边缘收缩成形，冲模冲压成形，喷丸清理和硬化。

冲模冲压成形不需要很特殊的技能就能够精确地用金属平板生产出成形的产品。然而由于压力机和模具的投资非常高，这种方法通常被限于反复大量制造的产品的生产，如机动车车体的镶板。

喷丸清理和硬化只限于相对薄的软金属板如铝、并且这一工艺已经用于飞机机翼蒙皮部件的成形。

其它的现有技术的工序，包括热收缩和延展，延展滚压和边缘收缩成形都有严重的不足。且不说其劳动强度高而且很慢，这些工艺都要求相当高的技艺水平，并且一般只能生产二流产品。因涉及雇用及训练劳动力的现代化管理方法的采用，在金属薄板成形领域里的熟练工人的数量迅速减少。

虽然下面仅就用于造船的金属薄板成形进行描述，但对于具有本领域技能的读者应当更清楚地知道，本发明的方法和设备适用于薄板材成型更广泛的领域的需要，包括可塑性变形材料。

由于与造船业有关的熟练工人的缺乏和劳动报酬高的原因，造船设计师们已经采用替换的设计规范方法，以在竞争激烈的产业中提高造船费用的使用效率。虽然这样的设计规范可以利用较少的熟练劳动力作简单的壳板成形，这样建造的船舶按其计算的费用未必能提高费用的使用效率，当与传统外形建造的船舶相比时，它们也不具有同样的适航性或结构坚固的特点。

对于象豪华摩托艇来说，在费用方面没有单一的标准，由于缺少熟练工人和精确的测量仪器，常常导致船身上有一个粗劣的壳板表面，而填充这些缺陷的填充物可能相当于全部船舶建造费用的百分之五。

本发明的一个目的是克服或减少现有金属薄板成形技术中存在的问题。

本发明进一步的目的是提供一种用于精确的并且可重复的金属薄板成形设备和方法。

由本发明的一个方面提出了一种用于薄板材的成形设备，所说的设备包括：

一种用以支承至少两个辊子部件的支承架，所述两个辊子部件可绕隔开的大致平行的转动轴线转动;所述设备的特征是至少其中一个所述辊子部件包括一个带有至少两个辊子件辊子;

用以驱动至少其中一个所述辊子部件旋转的驱动装置，所述驱动装置包括与各所述辊子件连接的独立可控驱动器;和

用以位移至少其中一个所述辊子部件的接近控制装置，在压力传感装置和/或位移检测装置的影响下可有选择地使所述接近控制装置动作;

所述接近控制装置包括用以可选择地控制它的处理装置，如微处理机。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于薄板材的成形方法，该方法包括在上述设备的相对辊子部件之间辊压一塑性可变形薄板的步 骤，其特征在于在成形期间，在压力传感装置和/或位移检测装置的作用下使至少其中一个辊子部件相对于另一辊子部件位移。

为了使本发明可以更易于理解，现结合附图对一个较好的实施例进行说明。

其中图1是根据本发明之成形设备的侧视图。

图2是图1所示设备的一个侧视图。

图3是图1所示设备的一个俯视图。

图4所示的是一个成形辊子部件。

图5所示的是一个替换的成形辊子部件。

在图1中，成形设备包括一个支承架1，支承下转架部件2和一个上转架部件3。上和下转架部件2和3都具有可转动转架，该转架具有许多在其周围的转动安装的成形辊子4。

下成形辊子4由液压马达8、9驱动，该马达8、9由连接液压泵系统15的液压线路13中的控制阀部件12控制。辊子4被可缩回的驱动轴8a、9a驱动，驱动轴8a、9a通过一个连接插头和插座（图中未示出）按需要与辊子4啮合。马达8和9可以被协调驱动，或由于下面所述的原因，它们也可以被分别控制。分度马达5转动转架部件2使选定的成形辊子4处在所要求的与上成形辊子对齐的位置。同样，上转架部件3具有一个用于调整上成形辊子4的分度马达7。上成形辊子4没有动力，并且在成形加工中可以借助与被成形金属薄板上表面部分地接触而“自由旋转”。

转架部件2、3具有适应被成形金属薄板的性质，以及形成轮廓的性质的成形辊子组。在本装置的说明中，上成形辊子4具有不同曲率的凸起成形表面，而下成形辊子4也有不同曲率的凹下成形表面。