[發明專利]一種板材形表一體連續漸進成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 202110172714.0
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112959077B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 李燕樂;趙禹皓;袁昊;李方義
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23P15/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種板材形表一體連續漸進成形裝置及成形方法，裝置包括：機架；輥壓裝置，其包括入口輥子和出口輥子，入口輥子設置在機架的入口端，出口輥子設置在機架的出口端；驅動裝置，其驅動入口輥子和出口輥子轉動；導向裝置，其安裝在機架上，對板材進行導向；夾緊裝置，其包括兩個固定框，兩個固定框對板材進行夾緊；橫向調節裝置，其驅動兩個固定框運動，固定框的運動方向與板材的運動方向垂直。本發明在加工大型板材時，通過計算機控制成形刀頭和輥壓裝置相互配合，僅需人工裝夾一次，即可實現后續板材的連續漸進成形加工，這顯著提高了加工效率，同時可以實現板材宏觀幾何形狀和表面織構的一體加工。

技術領域

本發明涉及一種小批量、個性化、低成本板材連續漸進成形領域，尤其涉及一種卷裝金屬板材形表一體連續漸進成形裝置及方法。

背景技術

傳統的板材成形加工技術中，常常使用板材沖壓成形技術。該技術雖然效率高、操作簡單，但沖模制造周期長，開模成本也十分高昂，僅適用于大批量生產。當生產小批量、個性化定制的板材時，板材沖壓技術的使用受到限制。

隨著現代工業的發展，三維漸進成形技術逐漸在美國、澳大利亞、德國等西方發達國家得以應用。發明人發現在日常生產過程中，在卷形板材成形的情況下，機器必須在人為參與拆裝、移動板材時才能對板材進行加工。

現有的三維漸進成形技術由于板材無法移動，在加工大型卷裝金屬板材時，必須有工作人員在加工前后裝卸板材，且在裝卸板材時機器無法持續工作。在機器工作時，工作人員便在一旁監督。這無形中浪費了極大的人力物力，增加了板材加工的人工成本和時間成本。同時在板材表面制備一定的織構可以提高氣動性能、耐腐蝕性能等，如新一代航空發動機和燃氣輪機鈦合金葉片制備出具有微溝槽和表面強化層，可同時實現減阻降噪和耐蝕抗沖刷性能；高速列車制備微結構功能表面可進一步改善氣動性能降低空氣阻力；醫用植入物表面制備微結構可提高生物相容性。因此需要宏觀幾何形狀和表面織構的一體加工方法(形表一體加工)。故發明人加入了移動板材的裝置，使板材在加工前、加工后得以移動，從而能夠實現板材在一次裝夾的情況下形表一體連續加工的需要，這樣不僅簡化了操作流程，也節約了制造成本，有利于提高板材漸進成形加工的效率，適應小批量、中批量加工的要求。

發明內容

為了解決現有技術的缺點與不足，本發明提供了一種板材形表一體連續漸進成形的裝置及方法，可以實現大型板材一次裝夾的情況下，連續形表一體成形整卷板材的加工需要，提高了產品的加工精度，也節省了人力成本和時間成本。該裝置和方法能夠大幅提高工作效率，使得漸進成形技術應用范圍更加廣泛。

為了實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

第一方面，本發明提供了一種板材形表一體連續漸進成形裝置，包括：

機架；

輥壓裝置，其包括入口輥子和出口輥子，入口輥子設置在機架的入口端，出口輥子設置在機架的出口端；

驅動裝置，其驅動入口輥子和出口輥子轉動；

導向裝置，其安裝在機架上，對板材進行導向；

夾緊裝置，其包括兩個固定框，兩個固定框對板材進行夾緊；

橫向調節裝置，其驅動兩個固定框運動，固定框的運動方向與板材的運動方向垂直。

進一步的，上述的導向裝置其由導向輪組成，導向輪通過軸承安裝于機架上，主要用于控制板材在移動過程中的法向定位；輥壓裝置分別位于機架成形區的入口和出口處，主要用于傳送板材，使板材保持直立狀態，以便于其順利進出工作區；同時，入口輥子表面可以具有圖案用于板材表面圖案的輥壓，同時入口輥子可以更換，以實現不同圖案的輥壓，從而實現宏觀幾何形狀和表面織構的一體加工；夾緊裝置：在加工成形過程中，板材所受成形力大且復雜，夾緊裝置可以提供良好的支撐和可靠的夾緊；橫向調節裝置：該裝置由絲杠及與之連接的絲杠電機組成。其中，所述導向裝置與輥壓裝置共同控制工件的運動。