一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备和方法技术

本发明专利技术涉及板材零件多阶可调式剪切精密塑性成形技术领域，具体来说是一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备和方法。基于轧制成形原理，运动执行机构在液压缸的驱动下进行往复直线运动，剪切成形机构安装一组不同规格的滚轮，滚轮规格沿加工方向依次增大且滚轮均为从动轮；上模板上安装有压紧机构，保证板材在加工过程中不发生移动；下模板上安装有板材定位机构，保证成形的一致性；为适应不同板厚剪切变形，下模板设计连续微调机构，实现上模板、下模板的间距调整。本发明专利技术是一种局部渐进剪切成形方法，成形件剪切变形量连续可调、成形力小、滚轮方便组合使用，可实现变形组织均匀细小、性能优异的带刃口板材零件加工。性能优异的带刃口板材零件加工。

【技术实现步骤摘要】
一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备和方法


[0001]本专利技术涉及板材零件多阶可调式剪切精密塑性成形
，具体来说是一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备和方法。

技术介绍

[0002]目前，在板材成形过程中可通过引入剪切变形来调控板材组织和织构，以获得细小的等轴晶组织来提升板材成形性能。专利技术人刘文辉等提出如下专利：“一种金属板材强剪切轧制成形方法与装置”(公开号CN104646416A)，该专利技术方法通过在双轧辊轧机上安装附加模具，实现板材强剪切轧制成形。“制备高性能板材的剪切挤压
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轧制复合成形方法与装置”(公开号CN106984667B)，该专利技术方法利用剪切挤压成形装置进行反复剪切成形，通过轧制变形提高板材表面质量，提高金属板材成形性能。专利技术人辛亚军等提出“一种板材剪切试验装置”(公开号CN110595916A)，向待测板材施加载荷对待测板材产生剪切作用。上述成形方法存在的不足之处在于：调整不灵活，成形精度难于控制。

技术实现思路

[0003]针对目前板材剪切成形存在的技术瓶颈及带刃口板材零件的成形需求，本专利技术的目的在于提供一种可用于不同材料、尺寸的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备和方法，根据板材刃口的规格尺寸，设计一组不同规格的滚轮，滚轮在运动执行机构的带动下实现板的多阶剪切成形，从而满足带刃口板材零件成形的需求。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，该装备的机械结构包括：上模板、运动执行机构、定位机构、剪切成形机构、压紧机构、微调机构、下模板，具体结构如下：
[0006]上模板与下模板相对平行设置，上模板安装有压紧机构，压紧机构采用液压缸驱动，液压缸安装于上模板，液压缸输出端安装压板；上模板的一侧设有延长板，延长板的底部安装运动执行机构，运动执行机构采用液压缸驱动，液压缸与剪切成形机构相连，剪切成形机构安装一组不同规格的滚轮；下模板的顶部设置上模板、下模板间隙连续微调机构，微调机构顶部的工作台上设置定位机构，实现带刃口板材零件定位，定位后压紧机构的压板将带刃口板材零件压紧，通过剪切成形机构的滚轮对带刃口板材零件进行加工。
[0007]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，定位机构安装于带有微调机构的工作台上，工作台底面为楔形面，楔形块的顶面与工作台底面紧密接触，液压缸通过法兰与楔形块连接；通过微调机构实现上模板、下模板间隙调整，调整结束后通过锁紧装置固定上模板、下模板间隙。
[0008]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，锁紧装置设有螺杆及螺母，上模板和下模板之间通过配套使用的螺杆及螺母连接固定，上模板的左右两侧对称设置上模板安装耳，下模板的左右两侧对称设置下模板安装耳，上模板安装耳与下模板安装耳一一对应且通过配套使用的螺杆及螺母连接。
[0009]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，运动执行机构安装于上模板由液压缸驱动，可直线往复运动，运动执行机构通过法兰与剪切成形机构相连，剪切成形机构上安装一组不同规格的从动滚轮，滚轮外形轮廓根据带刃口板材零件规格设计，沿轧制方向滚轮规格应依次增大；剪切成形机构在运动执行机构的带动下完成带刃口板材零件的多阶可调渐进剪切成形。
[0010]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，定位机构采用圆柱销，带刃口板材零件通过圆柱销定位，保证板材成形的一致性。
[0011]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，控制系统以PLC为控制核心，具有人机交互界面，精确控制成形参数，实现带刃口板材零件的精密成形，控制系统中增加光栅系统，提升系统的安全防护功能，保证工作人员安全。
[0012]一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形方法，采用局部渐进成形方式实现带刃口零件加工，使板材边部在单次成形过程中经过多次塑性变形，获得显微组织明显细化的带刃口板材零件。
[0013]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形方法，基于轧制成形原理，运动执行机构在液压缸的驱动下进行往复直线运动，在剪切成形机构上安装一组不同规格的滚轮，滚轮规格沿加工方向依次增大且滚轮均为从动轮；上模板上安装有压紧机构，保证板材在加工过程中不发生移动；下模板上安装有板材定位机构，保证成形的一致性；为适应不同板厚剪切变形，下模板设计连续微调机构，实现上模板、下模板的间距调整。
[0014]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形方法，在对带刃口板材零件进行多阶可调式剪切加工时，实现不同材质带刃口板材零件的热成形和冷成形。
[0015]所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形方法，根据实际产品需求，实现单边加工单面成形楔形刃口、单边加工双面成形锥形刃口、双边加工单面成形楔形刃口或双边加工双面成形锥形刃口。
[0016]本专利技术的设计思想是：
[0017]本专利技术基于板材塑性成形原理，采用渐进成形方式实现带刃口零件加工，其成形机构由安装有运动执行机构和压紧机构的上模板、安装有定位机构的下模板及调整上模板、下模板间隙的连续微调机构三部分组成，成形机构为一组滚轮，滚轮在上模板上的运动执行机构带动下，利用特定设计的滚轮外形轮廓碾压板材的边部，从而实现板材边部的多阶连续剪切成形，实现带刃口板材零件加工。该成形方法的机械结构由安装有运动执行机构和压紧机构的上模板、安装有定位机构的下模板以及调整上模板、下模板间隙的微调整机构三部分组成，运动执行机构、压紧机构以及模板间隙的微调机构的驱动采用液压缸驱动，可通过流量控制来调整成形速度。为保证系统具良好的控制性能，控制系统采用PLC控制，控制系统具有良好的人机交互界面，可根据刃口规格及成形工艺要求灵活调整成形速度、变形量以及上模板、下模板间隙调整等，可精确控制成形参数，实现带刃口板材零件的精密成形。在控制系统设计中加入光栅安全防护系统，使系统具有安全防护功能，提高系统运行的安全性。
[0018]本专利技术的优点及有益效果是：
[0019](1)本专利技术采用多阶可调式剪切成形方法，可实现一种带刃口板材零件加工，具有成形设备结构简单，成形滚轮更换方便，成形力小等优点。
[0020](2)本专利技术的带刃口板材多阶可调式剪切成形方法是一种多阶渐进剪切成形方法，成形件剪切变形量连续可调、成形力小、滚轮方便组合使用，可实现单侧刃口或双侧刃口、变形组织均匀细小、性能优异的带刃口板材零件加工，也可用于黑色金属、有色金属以及复合材料等不同材质带刃口板材零件的热成形或冷成形。
[0021](3)本专利技术的多阶可调式剪切成形方法，使板材边部在单次成形过程中经过多次塑性变形来获得显微组织明显细化的带刃口，板材零件成形零件刃口的显微组织细化，可获得性能优异带刃口板状零件。
[0022](4)本专利技术成形方法可实现对称和非对称带刃口板材零件的加工，通过多阶可调式剪切成形可细化剪切变形区微观组织，提高带刃口板材零件的使用性能。
[0023](5)本专利技术剪切成形机构设计有上模板、下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，其特征在于，该装备的机械结构包括：上模板、运动执行机构、定位机构、剪切成形机构、压紧机构、微调机构、下模板，具体结构如下：上模板与下模板相对平行设置，上模板安装有压紧机构，压紧机构采用液压缸驱动，液压缸安装于上模板，液压缸输出端安装压板；上模板的一侧设有延长板，延长板的底部安装运动执行机构，运动执行机构采用液压缸驱动，液压缸与剪切成形机构相连，剪切成形机构安装一组不同规格的滚轮；下模板的顶部设置上模板、下模板间隙连续微调机构，微调机构顶部的工作台上设置定位机构，实现带刃口板材零件定位，定位后压紧机构的压板将带刃口板材零件压紧，通过剪切成形机构的滚轮对带刃口板材零件进行加工。2.按照权利要求1所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，其特征在于，定位机构安装于带有微调机构的工作台上，工作台底面为楔形面，楔形块的顶面与工作台底面紧密接触，液压缸通过法兰与楔形块连接；通过微调机构实现上模板、下模板间隙调整，调整结束后通过锁紧装置固定上模板、下模板间隙。3.按照权利要求2所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，其特征在于，锁紧装置设有螺杆及螺母，上模板和下模板之间通过配套使用的螺杆及螺母连接固定，上模板的左右两侧对称设置上模板安装耳，下模板的左右两侧对称设置下模板安装耳，上模板安装耳与下模板安装耳一一对应且通过配套使用的螺杆及螺母连接。4.按照权利要求1所述的带刃口板材零件的多阶可调式剪切成形装备，其特征在于，运动执行机构安装于上模板由液压缸驱动，可直线往复运动，运动执行机构通过法兰与剪切成形机构相连，剪切成形机构上安装一组不同规格的从动滚轮，滚轮外形轮廓根据带刃口板材零件规格设计，沿轧制方向滚轮规格应依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：程明，甘洪岩，张士宏，师明杰，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：