[发明专利]一种基于多点模具的厚板空间曲面成形方法

摘要

一种基于多点模具的厚板空间曲面成形方法，其主要过程如下粗细冷压下规程确定、上料、下模具调形、粗冷压下、下模具调形、细冷压下、卸载、产品检测、下料；本发明的具体成形方法如下对成形过程进行粗细冷压下规程的设计，提高了板材成形能力；粗冷压下规程设计为一个道次，具有尽可能大的变形量；细冷压下规程可以设计为多个道次，每道次变形量尽可能均匀分布或呈现递减分布趋势；成形过程设置了中间曲面，非传统意义上的一压一卸一测量模式，省去了每次卸载及以后的测量调形；成形结束后卸载与误差测量同步进行，且误差测量利用了力传感器与位移传感器，相比于激光或磁致测量，更加方便，效率更高。

主权项

一种基于多点模具的厚板空间曲面成形方法，主要包括以下过程：粗细冷压下规程确定、上料、下模具调形、粗冷压下、下模具调形、细冷压下、卸载、产品检测、下料；具体包含以下步骤：(1)加工前确定目标曲面的目标形状、目标曲率半径、尺寸及最大允许误差，选用合适的板材原料；(2)根据(1)所述，利用回弹量预测模块确定最优的粗细冷压下规程，其设计过程如下：根据(1)所述，将粗冷压下规程设计为一个道次，粗冷压下所需成形曲面为第1中间曲面，其曲率半径为R1，其中R1与目标曲率半径R之间关系为R＝(0.9～0.95)R1；将细冷压下规程设计为多个道次，细冷压下所需成形曲面总称为第2中间曲面，其曲率半径总称为R2，利用此回弹量预测模块得到不同形状，不同曲率下的回弹分布情况，进而用于粗细冷压下规程设计，得到一次成形结束后误差在最大允许误差范围内的产品；(3)将未加工板材置于成形区域恰当位置；(4)进行粗冷压下调形，上模不变，将下模调形至第1中间曲面，其曲率半径R1与目标曲率半径R之间关系为R＝(0.9～0.95)R1；(5)调形结束后，下模保持不动，上模在压力机作用下向下运动，且随下模形状而动直至上下模彻底合模，实现板材粗冷压成形；(6)进行细冷压下调形，保持上模形状不变，该细冷压下所需成形曲面总称为第2中间曲面，其曲率半径总称为R2，根据道次不同，其对应的曲面为第2‑N中间曲面，相应的曲率半径为R2‑N，N为所需道次数，于是下模调形成第2‑1中间曲面，曲率半径为R2‑1，调形结束后，将上下模合模，对板材进行细冷压下第一道次成形；继续保持上模形状不变，下模调形成第2‑2中间曲面，曲率半径为R2‑2，调形结束后，将上下模合模，对板材进行细冷压下第二道次成形；以此类推，继续保持上模形状不变，下模调形成第2‑N中间曲面，曲率半径为R2‑N，调形结束后，将上下模合模，对板材进行细冷压下第N道次成形；并且R2‑N与目标曲率半径R之间关系为R＝(0.95～1.1)R2‑N，其随着道次数的增加呈现均匀分布或呈现递减分布趋势；(7)细冷压下成形结束后，对已加工板材进行卸载及产品误差检测，其过程为：上模具的每个压头上都装有力传感器与位移传感器，成形结束后，开始启动力传感器和位移传感器，使上模缓慢向上运动并与已加工板材保持接触，至上模压头上力传感器显示为F时记录相应位移传感器的数据并将其反馈给控制中心，即得到产品最终的回弹量，其中F为依据所需测量精度设置的一极小值，设置为0.05～0.5，将回弹量的最大值与最大允许误差进行对比，若误差在允许范围内则成形结束，反之控制中心发出不合格信号，并对不合格产品再次进行粗细冷压下规程设计，根据误差修正模具曲面形状，重新确定下模的各中间曲面形状，进行粗细冷压下，直至合格。