[發明專利]一種三軸自由彎曲局部漸進成形裝置及方法

有效

• 申請號: 201711323901.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108080458B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王輝;郭訓忠;光凱惠;谷巖波
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B21D11/06
• 分類號: B21D11/06
• 代理公司: 11556 北京恒創益佳知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 付金豹<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種三軸自由彎曲局部漸進成形裝置，其特征在于：包括管坯推進裝置、彎曲模和球面軸承（7），其中，彎曲模包括彎曲模架（5）和合金鋼棒（6），彎曲模架（5）沿圓周周向設置多個通孔，通孔內安裝有合金鋼棒（6），每個合金鋼棒（6）沿彎曲模架（5）徑向在驅動裝置的驅動下可以自由伸縮運動，每個合金鋼棒沿彎曲模架（5）徑向伸縮運動使彎曲模內徑以及形狀可調，能夠漸近成型加工得到不同截面尺寸和截面形狀的零件；所述的管坯推進裝置包括位于管坯（2）后端的推塊（1）、位于管坯（2）中端的壓塊（3）以及位于管坯（2）前端的導套（4）；管坯在推塊（1）連續推動下向前運動，壓塊（3）起到了管坯定位作用，防止管坯通過后續裝置時發生錯位，同時可以防止在成形過程中管坯振動，隨后管坯在導套（4）的導向作用下順利通過彎曲模；所述的彎曲模內徑變化范圍為5mm-30mm。

2.根據權利要求1所述三軸自由彎曲局部漸進成形裝置的三軸自由彎曲局部漸進成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將管坯放入裝置中，由管坯推進裝置推動管坯向前運動；

2）根據生產需求，彎曲模中的合金鋼棒在系統的控制下沿彎曲模架（5）徑向伸縮運動，使彎曲模的形狀和尺寸達到管坯（2）的要求；

3）利用球面軸承（7）按照預先設定的軌跡帶動彎曲模運動，利用球面軸承（7）的偏心運動使管坯在彎曲部分產生偏心距，實現對管坯（2）進行三維自由彎曲局部漸進彎曲成形，最終得到形狀復雜的零件。

3.根據權利要求2所述的三軸自由彎曲局部漸進成形方法，其特征在于：還包括第四步：通過對彎曲后的空心構件進行三維掃描，并與目標產品的三維幾何模型進行尺寸對比，進而修改彎曲工藝參數，解決彎曲后回彈問題。

4.根據權利要求2或3所述的三軸自由彎曲局部漸進成形方法，其特征在于：步驟3）所述的彎曲成形過程中最小相對彎曲半徑為2.5。

5.根據權利要求2或3所述的三軸自由彎曲局部漸進成形方法，其特征在于：在變彎曲角度彎曲時，改變彎曲模在每個偏心距的停留運動。

6.根據權利要求2或3所述的三軸自由彎曲局部漸進成形方法，其特征在于：在螺旋彎曲時，彎曲模在XY平面先運動到預定偏心距后以1/4圓弧為運動軌跡運動，再回到初始位置。

7.根據權利要求2或3所述的三軸自由彎曲局部漸進成形方法，其特征在于：在空間彎曲時，彎曲模在XY平面中進行多次偏心停留運動。