一种板材形表一体连续渐进成形装置及成形方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种板材形表一体连续渐进成形装置及成形方法，装置包括：机架；辊压装置，其包括入口辊子和出口辊子，入口辊子设置在机架的入口端，出口辊子设置在机架的出口端；驱动装置，其驱动入口辊子和出口辊子转动；导向装置，其安装在机架上，对板材进行导向；夹紧装置，其包括两个固定框，两个固定框对板材进行夹紧；横向调节装置，其驱动两个固定框运动，固定框的运动方向与板材的运动方向垂直。本发明专利技术在加工大型板材时，通过计算机控制成形刀头和辊压装置相互配合，仅需人工装夹一次，即可实现后续板材的连续渐进成形加工，这显著提高了加工效率，同时可以实现板材宏观几何形状和表面织构的一体加工。

【技术实现步骤摘要】
一种板材形表一体连续渐进成形装置及成形方法
本专利技术涉及一种小批量、个性化、低成本板材连续渐进成形领域，尤其涉及一种卷装金属板材形表一体连续渐进成形装置及方法。
技术介绍
传统的板材成形加工技术中，常常使用板材冲压成形技术。该技术虽然效率高、操作简单，但冲模制造周期长，开模成本也十分高昂，仅适用于大批量生产。当生产小批量、个性化定制的板材时，板材冲压技术的使用受到限制。随着现代工业的发展，三维渐进成形技术逐渐在美国、澳大利亚、德国等西方发达国家得以应用。专利技术人发现在日常生产过程中，在卷形板材成形的情况下，机器必须在人为参与拆装、移动板材时才能对板材进行加工。现有的三维渐进成形技术由于板材无法移动，在加工大型卷装金属板材时，必须有工作人员在加工前后装卸板材，且在装卸板材时机器无法持续工作。在机器工作时，工作人员便在一旁监督。这无形中浪费了极大的人力物力，增加了板材加工的人工成本和时间成本。同时在板材表面制备一定的织构可以提高气动性能、耐腐蚀性能等，如新一代航空发动机和燃气轮机钛合金叶片制备出具有微沟槽和表面强化层，可同时实现减阻降噪和耐蚀抗冲刷性能；高速列车制备微结构功能表面可进一步改善气动性能降低空气阻力；医用植入物表面制备微结构可提高生物相容性。因此需要宏观几何形状和表面织构的一体加工方法(形表一体加工)。故专利技术人加入了移动板材的装置，使板材在加工前、加工后得以移动，从而能够实现板材在一次装夹的情况下形表一体连续加工的需要，这样不仅简化了操作流程，也节约了制造成本，有利于提高板材渐进成形加工的效率，适应小批量、中批量加工的要求。
技术实现思路
为了解决现有技术的缺点与不足，本专利技术提供了一种板材形表一体连续渐进成形的装置及方法，可以实现大型板材一次装夹的情况下，连续形表一体成形整卷板材的加工需要，提高了产品的加工精度，也节省了人力成本和时间成本。该装置和方法能够大幅提高工作效率，使得渐进成形技术应用范围更加广泛。为了实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种板材形表一体连续渐进成形装置，包括：机架；辊压装置，其包括入口辊子和出口辊子，入口辊子设置在机架的入口端，出口辊子设置在机架的出口端；驱动装置，其驱动入口辊子和出口辊子转动；导向装置，其安装在机架上，对板材进行导向；夹紧装置，其包括两个固定框，两个固定框对板材进行夹紧；横向调节装置，其驱动两个固定框运动，固定框的运动方向与板材的运动方向垂直。进一步的，上述的导向装置其由导向轮组成，导向轮通过轴承安装于机架上，主要用于控制板材在移动过程中的法向定位；辊压装置分别位于机架成形区的入口和出口处，主要用于传送板材，使板材保持直立状态，以便于其顺利进出工作区；同时，入口辊子表面可以具有图案用于板材表面图案的辊压，同时入口辊子可以更换，以实现不同图案的辊压，从而实现宏观几何形状和表面织构的一体加工；夹紧装置：在加工成形过程中，板材所受成形力大且复杂，夹紧装置可以提供良好的支撑和可靠的夹紧；横向调节装置：该装置由丝杠及与之连接的丝杠电机组成。其中，所述导向装置与辊压装置共同控制工件的运动。进一步的，所述辊压装置的辊子上制备有图案或微织构，以实现板材宏观几何形状和表面织构的一体加工。第二方面，本专利技术还提供了一种板材连续渐进成形装置的使用方法，包括以下步骤：将所述三维连续渐进成形装置安装在数控机床上；将卷材可靠固定于机器入口处，并调整高度；将单层板材端部插入两个入口辊子中间，上下边缘送入导向轮的导向槽中，穿过加工区，另一端插入出口辊子中间，使辊子夹紧板材；渐进成形系统开机，等待各参数稳定并处于正常值；调节成形刀头置于初始位置；辊压装置、导向轮共同运动，将板材送入加工区；板材随辊压装置停止运动，固定器牢固夹持板材；刀头开始工作，按照计算机预设路线对板材进行加工；加工完成后，刀头自动回到初始位置，入口辊子、出口辊子、导向轮共同运动将板材送至出口。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术在加工大型板材时，通过计算机控制成形刀头和辊压装置相互配合，仅需人工装夹一次，即可实现后续板材的连续渐进成形加工，这显著提高了加工效率。2.本专利技术可以通过辊压装置在板材上辊压出需要的图案或微织构，以实现宏观几何形状和表面织构的一体加工，同时辊压引入残余压应力还可提高材料抗疲劳性能；3.本专利技术的导向轮可以降低板材运输过程中的摩擦，提高运输效率，降低成本；导向轮上有定位槽，可以实现板材法向位置的定位，确保刀具加工时板材位于正确位置，并能防止在移动板材的过程中板材从机架上滑落。4.本专利技术实现了自动送料、自动固定、自动出料的一体化工作，免去了传统三维渐进成形在加工卷形板材时人工送料、固定的繁复过程，大幅减少了人力和时间成本的投入。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术实施例一的总体结构示意图；图2为本专利技术实施例一导向轮固定板材的原理示意图；图3为本专利技术实施例一导向轮的结构示意图；图4为本专利技术实施例一用于固定板材的固定器内部结构图；图5为本专利技术实施例一用于拆卸入口辊子的联轴器；其中，1、板材；2、入口辊子；3、丝杠电机；4、出口辊子；5、导向轮；6、机架；7、固定器；8、辊子电机；9、导向轮轴；10、导向槽；11、丝杠；12、丝杠螺母；13、联轴器。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本申请中如果出现“顶部”、“底部”、字样，仅表示与附图本身的顶部和底部方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语解释部分：本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术无法一次性加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板材形表一体连续渐进成形装置，其特征在于，包括：/n机架；/n辊压装置，其包括入口辊子和出口辊子，入口辊子设置在机架的入口端，出口辊子设置在机架的出口端；/n驱动装置，其驱动入口辊子和出口辊子转动；/n导向装置，其安装在机架上，对板材进行导向；/n夹紧装置，其包括两个固定框，两个固定框对板材进行夹紧；/n横向调节装置，其驱动两个固定框运动，固定框的运动方向与板材的运动方向垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种板材形表一体连续渐进成形装置，其特征在于，包括：
机架；
辊压装置，其包括入口辊子和出口辊子，入口辊子设置在机架的入口端，出口辊子设置在机架的出口端；
驱动装置，其驱动入口辊子和出口辊子转动；
导向装置，其安装在机架上，对板材进行导向；
夹紧装置，其包括两个固定框，两个固定框对板材进行夹紧；
横向调节装置，其驱动两个固定框运动，固定框的运动方向与板材的运动方向垂直。


2.如权利要求1所述的板材形表一体连续渐进成形装置，其特征在于，所述的入口辊子包括两个，两个入口辊子位于板材的两侧，入口辊子的上端和下端通过轴承与机架相连。


3.如权利要求1所述的板材形表一体连续渐进成形装置，其特征在于，所述的出口辊子包括四个，在机架上部设置两个，下部设置两个；上下出口辊子对称设置。


4.如权利要求1所述的板材形表一体连续渐进成形装置，其特征在于，在所述的入口辊子或/和出口辊子上设有图案或微织构。


5.如权利要求1所述的板材形表一体连续渐进成形装置，其特征在于，所述的导向装置包括多个导向轮，导向轮通过轴承安装在机架上。


6.如权利要求5所述的板材形表一体连续渐进成形装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕乐，赵禹皓，袁昊，李方义，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37