[發明專利]金屬復合厚板三維曲面連續成形裝置

在審

• 申請號: 201710068080.8
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN106734415A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 蔡中義;高鵬飛;陳慶敏;梁曉波;閆雪萍
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21D5/14
• 分類號: B21D5/14;B21D47/04;B21D43/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉馳宇

本發明旨在解決金屬復合板三維曲面的成形問題，提供一種金屬復合厚板三維曲面成形的裝置，采用多個高度可調、沿軸向排列的滾輪構成滾輪組，以一個上滾輪組和兩個下滾輪組作為金屬復合板料的成形工具，通過上、下滾輪組三點彎曲獲得接觸區域板料的縱向彎曲變形，通過改變滾輪組中各滾輪的高度形成滾輪組曲線外輪廓獲得接觸區域板料的橫向彎曲變形，依靠推料機構和拉料機構實現板料的連續進給，從而連續成形出雙曲度的金屬復合厚板三維曲面；本發明的裝置結構簡單、造價低、柔性好，通過雙向彎曲成形曲面，不需要模具，在一臺設備上能進行不同形狀曲面零件的無模成形，由于采用了連續成形的方式，適用于大型復合板的曲面加工。

技術領域

本發明屬于金屬塑性加工領域，公開了一種金屬復合厚板三維曲面連續成形裝置，適用于金屬復合厚板尤其是蜂窩板與夾芯板等大型三維曲面零件的塑性成形。

背景技術

蜂窩板和夾芯板等金屬復合厚板是重要的輕量化材料，具有高比強度、高比剛度、優良的抗沖擊性能、隔音性好、耐溫性強等優點，隨著金屬復合板在航空、航天、交通運輸、建筑、軍事等領域應用越來越廣泛，在火箭整流罩、飛機機翼、高超聲速飛行器熱防護外層等結構中對于金屬復合板三維曲面的需求量也越來越大。傳統的三輥滾彎方法以三個剛性直輥作為成形工具，通過三輥對板料的三點彎曲獲得縱向彎曲變形，但是，剛性直輥的直線輪廓不能使板料的橫向曲率發生任何變化，因此，只能成形出柱面、錐面等單曲率曲面零件，對于目前大量需求的復合板三維曲面零件目前還沒有成熟、有效的成形技術。

發明內容

本發明的目的在于解決金屬復合板三維曲面的成形問題，提供一種金屬復合厚板三維曲面成形的裝置，適用于金屬復合厚板尤其是蜂窩板與夾芯板等大型三維曲面零件的塑性成形。采用多個高度可調、沿軸向排列的滾輪構成滾輪組，以一個上滾輪組和兩個下滾輪組作為金屬復合板料的成形工具，通過上、下滾輪組三點彎曲獲得接觸區域板料的縱向彎曲變形，通過改變滾輪組中各滾輪的高度形成滾輪組曲線外輪廓獲得接觸區域板料的橫向彎曲變形，依靠推料機構和拉料機構實現板料的連續進給，從而連續成形出雙曲度的金屬復合厚板三維曲面。

本發明的上述目的通過一下技術方案實現，結合附圖說明如下：

金屬復合厚板三維曲面連續成形裝置，包括一個雙向彎曲成形裝置，雙向彎曲成形裝置的一側有推送板料連續進給的推料機構，雙向彎曲成形裝置的另一側有拉出成形后的板料的拉料機構，其特征在于：

所述的雙向彎曲成形裝置包括機架、一個上滾輪組、位于上滾輪組下方兩側的兩個下滾輪組及一個下壓機構，雙向彎曲成形裝置的機架包括一個上橫梁、一個下橫梁、一個位于上橫梁和下橫梁之間的活動橫梁和四根導柱，上橫梁與下橫梁之間通過位于上橫梁和下橫梁四個角的四個導柱固定連接，四個導柱上安裝有由下壓機構控制的可沿四個導柱上下運動的活動橫梁；活動橫梁與下橫梁均包括一個上水平板和一個下水平板；上滾輪組豎直向下設置在活動橫梁上，下滾輪組豎直向上設置在下橫梁上；

上滾輪組由多個沿垂直于板料進給方向排列的上滾輪控制單元組成，下滾輪組由多個沿垂直于板料進給方向排列的下滾輪控制單元組成，上滾輪控制單元與下滾輪控制單元的結構相同，均包括一個高度位置可調整并可繞自身軸轉動的滾輪、一個有外螺紋的高度調整螺桿、一個有內螺紋的高度調整方體以及一個高度調整電機，滾輪固定連接在高度調整方體上，滾輪的轉軸沿垂直于板料進給的方向水平布置；

上滾輪組中的每個上滾輪控制單元的高度調整螺桿通過軸承安裝在活動橫梁的上水平板上，上滾輪控制單元的高度調整螺桿的一端與固定在活動橫梁上的上滾輪控制單元的高度調整電機的輸出軸固定連接，每個上滾輪控制單元的高度調整方體穿過活動橫梁的下水平板與上滾輪控制單元的高度調整螺桿螺紋連接；

下滾輪組中的每個下滾輪控制單元的高度調整螺桿通過軸承安裝在下橫梁的下水平板上，下滾輪控制單元的高度調整螺桿的一端與固定在下橫梁上的下滾輪控制單元的高度調整電機的輸出軸固定連接，每個滾輪控制單元的高度調整方體穿過下橫梁的上水平板與下滾輪控制單元的高度調整螺桿螺紋連接；