无模成形工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于无模成形技术领域，涉及一种无模成形工艺及装置；无模成形装置，包括约束装置、前后面机器人、前后面成形模具；前后面成形模具由主轴单元、移动单元组成；主轴单元包括基座、连接杆、成形本体和滚珠；移动单元包括基座、电机、成形本体、滚珠；主轴单元能够随机器人手臂做六个自由度的运动；无模成形工艺，包括步骤：1、根据零件三维数据编制无模成形装置两侧机器人手臂及两个移动单元的运动程序；2、将半成品零件固定在约束装置上，主轴单元及移动单元根据步骤1编好的程序开始工作；本发明专利技术克服了双点无模成形中零件部分区域过度减薄、影响零件刚性和质量的问题，提高了零件成形过程中的局部刚度及成形效率。

Dieless forming process and device

【技术实现步骤摘要】
无模成形工艺及装置
本专利技术属于无模成形
，涉及一种无模成形工艺及装置。
技术介绍
目前国内外无模成形主要有单点单侧有模成形和双点双侧无模成形两种，单点单侧有模成形国内部分高校科研院所进行了深入研究，并且取得了一定成果，开发出部分单点单侧有模成形设备，在部分钣金件的快速成形方面做出了贡献。但该技术也存在一定的弱点，对于零件形状出现突变的区域，成形效果不是非常理想，厚度变薄严重，影响零件的刚度和质量。双点无模成形是利用两台机器人对向对板料施压逐渐成形的工艺方式，目前该技术尚处于开发阶段，没有真正实现复杂零件精确成形。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无模成形工艺及装置，具体工艺过程为：利用多点成形工艺或其他工艺预成形出零件的大体形状，实现零件各区域的充分储料，然后利用无模成形装置对零件进行整形，达到零件的最终尺寸要求。一种无模成形装置，包括半成品零件1的约束装置2、前面机器人3、后面机器人4；其特征在于：还包括前面成形模具、后面成形模具；所述前面成形模具和后面成形模具结构相同；所述前面成形模具由主轴单元A5、移动单元A6组成；所述后面成形模具由主轴单元B7、移动单元B8组成；所述主轴单元A5、主轴单元B7能够随机器人手臂做六个自由度的运动，移动单元A6、移动单元B8的基座对应固定在主轴单元A5、主轴单元B7的基座上，移动单元A6、移动单元B8的成形本体通过电机驱动。技术方案中所述主轴单元A5与主轴单元B7结构相同，所述主轴单元A5包括基座A9、连接杆A10、成形本体A11和滚珠A12；所述移动单元A6与移动单元B8结构相同，所述移动单元A6包括基座B13、电机B14、成形本体B15、滚珠B16；所述连接杆A10固定在基座A9上，用于与机器人手臂连接；所述成形本体A11固定在基座A9上；所述滚珠A12约束在成形本体A11端部，可以自由旋转；移动单元A6的基座B13与主轴单元A5的基座A9通过螺钉、销钉等固定在一起或者移动单元A6的基座B13和主轴单元的A5的基座A9采用同一个零件；移动单元B8的基座与主轴单元B7的基座通过螺钉、销钉等固定在一起或者移动单元B8的基座和主轴单元的B7的基座采用同一个零件；移动单元A6的电机驱动成形本体B15，移动单元A6的成形本体B15带动滚珠B16按照预先编辑好的程序进行前后移动；移动单元B8的电机驱动成形本体，移动单元B8的成形本体带动滚珠按照编辑好的程序进行前后移动。一种用所述的无模成形工艺装置进行无模成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：根据零件的三维数据编制无模成形装置两侧机器人手臂及两个移动单元的运动程序；步骤二：将半成品零件固定在约束装置2上，启动机器，主轴单元A5与主轴单元B7及移动单元A6与移动单元B8根据步骤一编好的程序开始工作。所述运动程序依据以下过程编制：零件形状为逐层成形，成形本体A11、成形本体B15与滚珠A12、滚珠B16按尺寸由大到小的顺序选用；首先是与前面机器人3相连的主轴单元A5充当凸模，与后面机器人4相连的主轴单元B7和移动单元B8拼成凹模，凸模按数控加工方式逐层移动，后面的主轴单元B7和移动单元B8轴线对称线始终与凸模轴线保持一致，后面主轴单元B7和移动单元B8始终保持与凸模轨迹曲面偏置零件板料厚度的理论型面相切；每加工一层后，主轴单元B7充当凸模，主轴单元A5和移动单元A6拼成凹模，新形成的凸模和凹模配合对板料已成形的这一层再进行一遍反面整形；进行第二层、第三层的成形，直到零件成形完毕，接下来更换小号的主轴单元成形本体与滚珠、移动单元成形本体与滚珠，重复上面的过程，直到成形件达到零件的理论形状和尺寸。本专利技术的积极效果是：1、新工艺是以零件多点成形等预成形零件为基础，变形区进行了充分的储料准备，在无模成形过程中不会造成零件局部区域的过分减薄，克服了目前双点无模成形中零件部分区域过度减薄、严重影响零件刚性和质量的问题，另外提高了零件成形过程中的局部刚度，提高了零件的成形效率，同时消除了法兰部分需要补料的顾虑。2、新工艺在实施过程中零件两侧的机器人每个手臂上分别分布1个主轴单元和1个移动单元，主轴单元的6个自由度运动和移动单元成形本体的前后移动保证了无论是凸起还是内凹的零件成形，前后的主轴单元和移动单元都可以拼成由一个主轴单元构成的凸模和一个主轴单元及一个移动单元拼成的凹模，并且凸模与凹模始终可以构成三点稳定支撑。有效提高无模成形过程中变形区相邻区域的稳定性。同时显著提高无模成形的工作效率。3、无模成形新工艺可以用于复杂零件的快速精确成形，适合于汽车覆盖件的快速试制和中大型冲压件的单件及小批量的定制成形。可以显著降低开发成本、缩短制造周期。附图说明图1为本专利技术所述的无模成形装置示意图；图2为主轴单元A示意图；图3为移动单元A示意图；图4为实施例1无模成形装置示意图。图中：1、半成品零件；2、约束装置；3、前面机器人；4、后面机器人；5、主轴单元A5；6、移动单元A6；7、主轴单元B7；8、移动单元B8；9、基座A；10、连接杆A10；11、成形本体A；12、滚珠A；13、基座B；14、电机B；15、成形本体B；16、滚珠B。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术具体实施方式进行说明：参阅图1，一种无模成形装置，包括半成品零件1的约束装置2、前面机器人3、后面机器人4、前面成形模具、后面成形模具；前面成形模具和后面成形模具结构相同；前面成形模具由主轴单元A5、移动单元A6组成；后面成形模具由主轴单元B7、移动单元B8组成；参阅图2，主轴单元A5和主轴单元B7结构相同；以主轴单元A5的结构为例，主轴单元A5包括基座A9、连接杆A10、成形本体A11和滚珠A12；主轴单元B7的组成与主轴单元A5的组成相同。参阅图3，移动单元A6和移动单元B8结构相同；以移动单元A6为例，移动单元A6包括基座B13、电机B14、成形本体B15、滚珠B16移动单元B8的组成与移动单元A6的组成相同。主轴单元A5、主轴单元B7能够随机器人手臂做6个自由度的运动；连接杆A10固定在基座A9上同时连接到机器人手臂上，手臂带着整个主轴单元A5移动；移动单元A6的基座B13与主轴单元A5的基座A9通过螺钉、销钉等固定在一起(或者移动单元A6的基座B13和主轴单元的A5的基座A9采用同一个零件)；移动单元B8的基座与主轴单元B7的基座通过螺钉、销钉等固定在一起(或者移动单元B8的基座和主轴单元B7的基座采用同一个零件)；移动单元A6的电机B14驱动成形本体B15，移动单元A6的成形本体B15带动滚珠B16按照预先编辑好的程序进行前后移动；移动单元B8的电机驱动成形本体，移动单元B8的成形本体带动滚珠按照编辑好的程序进行前后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无模成形装置，包括半成品零件(1)的约束装置(2)、前面机器人(3)、后面机器人(4)；其特征在于：还包括前面成形模具、后面成形模具；/n所述前面成形模具和后面成形模具结构相同；/n所述前面成形模具由主轴单元A(5)、移动单元A(6)组成；所述后面成形模具由主轴单元B(7)、移动单元B(8)组成；/n所述主轴单元A(5)、主轴单元B(7)能够随机器人手臂做六个自由度的运动，移动单元A(6)、移动单元B(8)的基座对应固定在主轴单元A(5)、主轴单元B(7)的基座上，移动单元A(6)、移动单元B(8)的成形本体通过电机驱动。/n

【技术特征摘要】
1.一种无模成形装置，包括半成品零件(1)的约束装置(2)、前面机器人(3)、后面机器人(4)；其特征在于：还包括前面成形模具、后面成形模具；
所述前面成形模具和后面成形模具结构相同；
所述前面成形模具由主轴单元A(5)、移动单元A(6)组成；所述后面成形模具由主轴单元B(7)、移动单元B(8)组成；
所述主轴单元A(5)、主轴单元B(7)能够随机器人手臂做六个自由度的运动，移动单元A(6)、移动单元B(8)的基座对应固定在主轴单元A(5)、主轴单元B(7)的基座上，移动单元A(6)、移动单元B(8)的成形本体通过电机驱动。


2.根据权利要求1所述的一种无模成形装置，其特征在于：
所述主轴单元A(5)与主轴单元B(7)结构相同，所述主轴单元A(5)包括基座A(9)、连接杆A(10)、成形本体A(11)和滚珠A(12)；
所述移动单元A(6)与移动单元B(8)结构相同，所述移动单元A(6)包括基座B(13)、电机B(14)、成形本体B(15)、滚珠B(16)；
所述连接杆A(10)固定在基座A(9)上，用于与机器人手臂连接；所述成形本体A(11)固定在基座A(9)上；所述滚珠A(12)约束在成形本体A(11)端部，可以自由旋转；
移动单元A(6)的基座B(13)与主轴单元A(5)的基座A(9)通过螺钉、销钉等固定在一起或者移动单元A(6)的基座B(13)和主轴单元的A(5)的基座A(9)采用同一个零件；
移动单元B(8)的基座与主轴单元B(7)的基座通过螺钉、销钉等固定在一起或者移动单元B8的基座和主轴单元的B(7)的基座采用同一个零件；
移动单元A(6)的电机驱动成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐成林，张晓胜，晏明，张正杰，刘鑫，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22