專利名稱：一種板料拉深漸進復合成形裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及板料漸進成形技術領域的裝置。具體是一種用于板料拉深與漸進復合成形裝置。
背景技術：
板料漸進成形是近年來興起的板料成形技術，具有成形方式靈活、成形性能好以及柔性高等特點，特別適用于單件及小批量的金屬板材產品的生產加工。漸進成形是采用“軌跡”成形方法，通過工具頭的運動進行表面輪廓的生成，因此成形時間比拉深成形要高很多，而且由于成形時板料的流動與應力狀態比較復雜，成形后零件的尺寸精度也難以約束與控制。G. Hirt等人曾在《hvestigation into anewhybrid formingprocess :Incremental sheet forming combined with stretch forming》(CIRPAnnals-Manufacturing Technology)中提出了采用先拉深進行預成形，然后采用漸進成形加工細節特征的方法，證明了精度和成形時間相對于單純漸進成形都有改善。但是，該方法用螺栓將壓邊圈和工作臺固定住，來限制板料的流動，向下拉深過程中采用伺服電機來控制向下的行程，這樣在成形過程中有以下缺點1)由于采用螺栓控制流動，因此在拉伸的過程中壓邊部分的金屬幾乎沒有向內流動，導致成形區域減薄嚴重；幻伺服電機的所提供的拉伸力有限，不能滿足強度較高板料的成形，即不能提供較大的拉深力，且工作環境要求尚ο
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可控制金屬板料的流動，有效降低板料的減薄率，提高板料的成形精度的板料拉深漸進復合成形裝置及其成形方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種板料拉深漸進復合成形裝置，其特征在于，包括數控漸進成形機床、工具頭、底板、升降油缸、導向柱、臺板、油壓轉角油缸、壓邊圈、模具座、半模，其中所述的升降油缸安裝于底板上并與臺板連接，所述的導向柱同樣安裝于底板上并與臺板連接，所述的油壓轉角油缸安裝于臺板上，所述的壓邊圈置于臺板上并通過油壓轉角油缸固定，所述的半模安裝于模具座，模具座固定于底板上，底板安裝于數控漸進成形機床的工作臺上，所述的工具頭安裝于數控漸進成形機床的主軸末端。所述的工具頭為可根據需要選擇的各種銑刀或不同的直徑與末端試樣的成形壓頭，工具頭通過電機帶動可繞數控漸進成形機床的主軸轉動。所述的升降油缸采用雙缸液壓結構，通過伺服平衡閥實現兩個液壓缸的同步運動。所述的導向柱包括導柱與導套，導柱固定于底板，導套固定于臺板，在臺板升降時起導向作用。
一種板料采用上述裝置的拉深漸進復合成形方法，其特征在于，該方法包括以下步驟首先將板料置于壓邊圈與臺板之間，油壓轉角油缸壓住壓邊圈，調整轉角油缸中壓邊力的大小，使之在拉深時提供合適的壓邊力；然后，升降油缸帶動臺板、壓邊圈及板料向下運動，板料在下行過程中受固定于模具座與底板的半模擠壓，初步形成所需形狀；拉深成形完成后，數控漸進成形機床帶動工具頭按產品設計形狀對板料局部特征進行漸進成形，完成成形；漸進成形完成后，工具頭換裝銑刀，數控漸進成形機床帶動銑刀沿產品邊緣將板料所需部分切下，得到產品。與現有技術相比，本發明通過調節拉深成形中的壓邊力，克服了傳統漸進成形中板料厚薄分布不均、局部減薄嚴重的問題，且成形效率高于傳統漸進成形；相對于板料拉深成形，本發明所僅需要簡單的簡易半模即可成形，針對小批量產品成本較低；此外，拉深成形、漸進成形以及切邊過程無縫對接，不需要移動工件以及相關的重新對坐標等工作，能近
一步提高工作效率。
圖1為本發明板料拉深漸進復合成形裝置的結構示意圖；圖2為本發明板料拉深漸進復合成形裝置工作狀態示意圖。圖中底板1、升降油缸2、導向柱3、臺板4、油壓轉角油缸5、板料6、壓邊圈7、工具頭8、半模9、模具座10、數控漸進成形機床11。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例如圖1 2所示，板料拉深漸進復合成形裝置包括板料6，數控漸進成形機床11、工具頭8、底板1、升降油缸2、導向柱3、臺板4、油壓轉角油缸5、壓邊圈7、模具座10、半模9，其中升降油缸2安裝于底板1上并與臺板4連接，導向柱3同樣安裝于底板1上并與臺板4連接，油壓轉角油缸5安裝于臺板4上，壓邊圈7置于臺板4上并通過油壓轉角油缸5固定，板料6置于壓邊圈7與臺板4之間，半模9安裝于模具座10，模具座10固定于底板上1，底板1安裝于數控漸進成形機床11的工作臺上，工具頭8安裝于數控漸進成形機床主軸末端。如圖2所示，板料成形過程如下1)產品所用板料6為厚度為0. 8mm的深拉深鋼，漸進成形采用工具頭8為直徑IOmm合金工具頭，切邊工具采用直徑3mm的鎢鋼球頭銑刀；2)采用NX6. 0軟件的CAM功能對模型的表面生成漸進成形程序；3)采用NX6. 0軟件的CAM功能對模型的邊緣生成切邊程序；4)調整油壓轉角油缸5的壓力，使總壓邊力保持60kN，既保證邊緣金屬向內流動，同時不影響成形區質量。幻將裝置臺板恢復到位于最高處、油壓轉角油缸5放松的狀態，放置板料6并用壓邊圈7壓住板料的邊緣；6)啟動升降油缸2，使升降油缸帶動臺板4下降，當拉深深度達到80mm后停止；7)工具頭8采用IOmm合金工具頭，啟動漸進成形程序對已拉深零件的細節特征進行加工；8)工具頭8更換鎢鋼球頭銑刀，啟動切邊程序對已成形的板料進行切邊；9)啟動升降油缸2，升起臺板4，放松油壓轉角油缸5取消壓邊力，取下邊緣廢料。
權利要求
1.一種板料拉深漸進復合成形裝置，其特征在于，包括數控漸進成形機床、工具頭、 底板、升降油缸、導向柱、臺板、油壓轉角油缸、壓邊圈、模具座、半模，其中所述的升降油缸安裝于底板上并與臺板連接，所述的導向柱同樣安裝于底板上并與臺板連接，所述的油壓轉角油缸安裝于臺板上，所述的壓邊圈置于臺板上并通過油壓轉角油缸固定，所述的半模安裝于模具座，模具座固定于底板上，底板安裝于數控漸進成形機床的工作臺上，所述的工具頭安裝于數控漸進成形機床的主軸末端。
2.根據權利要求1所述的一種板料拉深漸進復合成形裝置，其特征在于，所述的工具頭為可根據需要選擇的各種銑刀或不同的直徑與末端試樣的成形壓頭，工具頭通過電機帶動可繞數控漸進成形機床的主軸轉動。
3.根據權利要求1所述的一種板料拉深漸進復合成形裝置，其特征在于，所述的升降油缸采用雙缸液壓結構，通過伺服平衡閥實現兩個液壓缸的同步運動。
4.根據權利要求1所述的一種板料拉深漸進復合成形裝置，其特征在于，所述的導向柱包括導柱與導套，導柱固定于底板，導套固定于臺板，在臺板升降時起導向作用。
全文摘要
本發明涉及一種板料拉深漸進復合成形裝置，包括數控漸進成形機床、工具頭、底板、升降油缸、導向柱、臺板、油壓轉角油缸、壓邊圈、模具座、半模，其中所述的升降油缸安裝于底板上并與臺板連接，所述的導向柱同樣安裝于底板上并與臺板連接，所述的油壓轉角油缸安裝于臺板上，所述的壓邊圈置于臺板上并通過油壓轉角油缸固定，所述的半模安裝于模具座，模具座固定于底板上，底板安裝于數控漸進成形機床的工作臺上，所述的工具頭安裝于數控漸進成形機床的主軸末端。與現有技術相比，本發明具有可控制金屬板料的流動，有效降低板料的減薄率，提高板料的成形精度等優點。
文檔編號B21D24/16GK102554007SQ20121002884
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月9日 優先權日2012年2月9日
發明者宋修成, 曹簡, 陸彬, 陳軍 申請人:上海交通大學