[發明專利]大型構件增量成形方法

在審

• 申請號: 202110275277.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113042618A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 華林;胡志力;李巖
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B21D31/00
• 分類號: B21D31/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 程力

本發明公開了一種大型構件增量成形方法，在板料下面放置板狀的輔助成形工具，成形工具頭按照預定軌跡對板料進行逐層成形的同時輔助成形工具為板料提供背壓且與板料共同成形，成形時板料的加熱熱量來自于與成形工具頭的摩擦熱和輔助成形工具的熱量傳遞。本發明采用具有輔助成形工具柔性支撐的增量成形，相比于無支撐的增量成形，成形過程中輔助成形工具不僅可以提供熱量使得板料的溫度更加均勻、尺寸誤差更小、表面質量更好，成形過程中輔助成形工具為板料提供背壓，可改變法向和切向應力狀態，使得成形中不易產生起皺和破裂等缺陷，提高板料的成形性能。

技術領域

本發明屬于板料加工成形領域，具體涉及一種大型構件增量成形方法。

背景技術

增量成形是一種局部動態加載、逐層累積不均勻變形的新型無模無拘束柔性板料成形技術，通過特定的成形工具，按照預定成形軌跡對板料進行逐層成形，最終累積得到所需的零件形狀，成形過程無需專用模具，相比于傳統板料沖壓成形具有快速、柔性、綠色、低成本等優勢，適合定制化和小批量零件的制造。目前的增量成形大多采用無支撐增量成形，表面成形質量差，幾何誤差大，易出現起皺、破裂等缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種大型構件增量成形方法，本發明采用具有輔助成形工具柔性支撐的增量成形，表面質量好，不易產生起皺破裂等缺陷，操作便捷，成本較低。

本發明所采用的技術方案是：

一種大型構件增量成形方法，將板狀的輔助成形工具置于板料底部，成形工具頭按照預定軌跡對板料進行逐層成形的同時輔助成形工具為板料提供背壓且與板料共同成形，成形時板料的加熱熱量來自于與成形工具頭的摩擦熱和輔助成形工具的熱量傳遞。

進一步地，板料尺寸較小時，輔助成形工具為底板，底板采用導電金屬薄板，底板與板料裝夾在一起，底板在成形時加熱。

優選地，成形時底板通過通電產生的電阻熱加熱。

優選地，成形時底板通過感應器產生的感應熱加熱，成形時感應器隨成形工具頭運動。

優選地，成形時底板通過激光發生器產生的激光加熱，成形時激光發生器隨成形工具頭運動。

優選地，底板采用薄鋼板。

進一步地，板料尺寸較大時，輔助成形工具為底板，底板采用彈性絕熱材料，底板與板料裝夾在一起，底板在成形前預熱，底板成形后重復使用。

進一步地，輔助成形工具為底座，底座獨立固定，底座的體積大于板料成形后成形區域的體積，底座采用彈性絕熱材料，板料裝夾固定，底座在成形前預熱，底座成形后重復使用。

優選地，彈性絕熱材料采用聚氨酯板。

本發明的有益效果是：

本發明采用具有輔助成形工具柔性支撐的增量成形，相比于無支撐的增量成形，成形過程中輔助成形工具提供的熱量使得板料的溫度更加均勻、尺寸誤差更小、表面質量更好，成形過程中輔助成形工具為板料提供背壓可改變其法向和切向應力狀態，使得成形中不易產生起皺破裂等缺陷；本發明采用的設備結構簡單，操作便捷，成本較低。

附圖說明

圖1是本發明實施例一中大型構件增量成形裝置的結構示意圖。

圖2是本發明實施例二中大型構件增量成形裝置的結構示意圖。

圖3是本發明實施例三中大型構件增量成形裝置的結構示意圖。

圖4是本發明實施例四中大型構件增量成形裝置的結構示意圖。

圖5是本發明實施例五中大型構件增量成形裝置的結構示意圖。

圖中：1-成形工具頭；2-板料；3-夾具；4-電源；5-底板；6-感應器；7-激光發生器；8-底座。