[發明專利]異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法

有效

• 申請號: 202010432014.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111729986B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李猛;吳仁豪;劉欣梅;蔡圣;常志東;陳軍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21D39/02
• 分類號: B21D39/02;B21D31/00;B21D37/10;B21D37/16;B21D43/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳源源

1.一種異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，復合成形裝置包括裝夾系統、工具頭和支撐模，所述的裝夾系統用于固定層疊板料，所述的工具頭進行自轉接觸層疊板料的一面，并且按預設軌跡由板料平面中心向外作螺旋線型運動，所述支撐模接觸層疊板料的另一面向垂直于板料平面方向作同步直線運動，控制工具頭與支撐模之間的預設間隙對層疊板料施加一定擠壓力進行漸進成形與同步連接。

2.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述的工具頭具有三個平動自由度和一個轉動自由度，所述的支撐模具有至少一個平動自由度。

3.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述的支撐模具有工作端用于接觸層疊板料，該工作端的外輪廓形狀與待成形零件的內輪廓形狀一致。

4.根據權利要求3所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述工作端上的圓角過渡半徑不小于5mm。

5.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述支撐模的材料為熱模具鋼。

6.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述的工具頭具有作業端用于接觸層疊板料，該作業端采用平底圓角式結構或者半球頭結構。

7.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述預設間隙比層疊板料的厚度小一定的值，該預設間隙通過工具頭向板料平面中心方向偏置一定量的位移進行控制，或者支撐模沿進給方向偏置一定量的位移進行控制，或者工具頭通過沿著零件輪廓面內法向偏置一定量的位移進行控制。

8.根據權利要求7所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，偏置的位移為0～0.3mm。

9.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，所述的層疊板料包括接觸工具頭的輔助加工層，該輔助加工層和層疊板料的其他層之間通過阻焊劑進行隔離。

10.根據權利要求1所述的異質疊層板的兩點數控漸進成形與同步連接復合成形方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1：根據成形零件內輪廓形狀加工制造支撐模，并根據成形零件的外輪廓形狀獲得工具頭的加工軌跡，同時生成軌跡程序；

S2：根據設計需求，按照加工所需的預設間隙調整工具頭的加工軌跡；

S3：在工具頭的運動控制系統中加載軌跡程序；

S4：對層疊板料中每層板料的互相接觸面進行均勻的機械打磨或者化學腐蝕，去除氧化層，隨后用丙酮或者酒精清洗；

S5：將層疊板料安裝在裝夾系統上；

S6：工具頭基于加工軌跡對層疊板料進行旋轉摩擦，并與作同步直線運動的支撐模共同對層疊板料產生擠壓力作用，完成層疊板料的漸進成形與同步連接。