專利名稱：用于金屬板材無模快速成形加工的專用成形工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專門用于金屬板料的無模塑性成形加工的板材數(shù)控旋壓成形工具，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，鈑金殼體類零件(尤其以汽車覆蓋件為典型代表的零件)的成形生產(chǎn)都是在拉深壓力機(jī)壓延成形的。這種方法能夠成形的工件的復(fù)雜程度是有限的，一般需要多套模具才能生產(chǎn)出來。隨著人們對于汽車等工業(yè)產(chǎn)品的要求不但提高，消費(fèi)者對汽車的外觀要求多樣化、個(gè)性化、更美觀，而價(jià)格要求更低廉。一個(gè)新車型的開發(fā)，使用傳統(tǒng)制作樣車車身覆蓋件的方法，生產(chǎn)成本高，質(zhì)量不能很好的保證，周期也很長。因而傳統(tǒng)的車型開發(fā)方法周期很長，成本比較高，已經(jīng)不能滿足變化萬千的市場要求了。
日本的松原茂夫首先提出來單點(diǎn)漸進(jìn)成形方法和基于單點(diǎn)漸進(jìn)成形方法的板材無模成形裝置用具有球面前端的棒狀加壓件按照金屬板材成形制品的橫斷面形狀移動(dòng)走等高線，從而實(shí)現(xiàn)板材的逐點(diǎn)成形。其成形工具是移動(dòng)過程中不旋轉(zhuǎn)的球頭棒。后來，松原茂夫等又提出了新的成形工具結(jié)構(gòu)加壓棒的頭部有一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的球體，加壓板中心有能夠?yàn)榍蝮w供應(yīng)潤滑劑的加油孔。
最初使用的是固定的球頭棒，在成形過程中走成形后制品截面的等高線，球頭與板材之間是滑動(dòng)摩擦，很容易使金屬板料表面劃傷。為了降低摩擦，提高加工速度，必須使用潤滑劑。雖然后來工具頭采用了能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的球體，并且具有能向球體供應(yīng)潤滑劑的加油孔的工具棒，在一定程度上減小了球體與板材之間的摩擦，但是，球體與工具棒之間還是滑動(dòng)摩擦，其并不能很好的在板材表面滾動(dòng)。由于使用潤滑劑，這樣加工完畢后就必須對工件進(jìn)行清洗，因此增加了工序并造成環(huán)境污染。而且加工生產(chǎn)必須使用專用的成形設(shè)備，投資大，一般企業(yè)承受不起。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有單點(diǎn)漸進(jìn)成形工藝特點(diǎn)，提出了一種新的逐點(diǎn)旋壓成形加工工具，可以很好的解決普通球頭形加壓棒存在的加工效率不高、加工后工件表面質(zhì)量差、不能很好地控制回彈等問題。
本實(shí)用新型的用于金屬板材無?？焖俪尚渭庸さ膶Ｓ贸尚喂ぞ撸涮卣髟谟谒龉ぞ咧饕苫剞D(zhuǎn)工具體、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體保持器三部分構(gòu)成；所述滾動(dòng)體安裝在滾動(dòng)體保持器上，所述滾動(dòng)體保持器安裝在所述回轉(zhuǎn)工具體上。
使用這種工具對板材進(jìn)行逐點(diǎn)漸進(jìn)成形，能夠充分發(fā)揮板材的成形性能，使板材成形為高精度、低回彈、良好的表面質(zhì)量、曲面輪廓復(fù)雜的鈑金件。大大提高了板材的成形極限，擴(kuò)大加工范圍，實(shí)現(xiàn)諸如不銹鋼等難加工材料的塑性變形?？梢杂糜谄嚫采w件或航空器等需要較大尺寸的鈑金樣件的生產(chǎn)成形，或者其他需要曲面金屬鈑金件的成形。


附圖1是本實(shí)用新型的成形工具結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本實(shí)用新型的成形工具實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的成形工具實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的成形工具實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型的用于金屬板材無模快速成形加工的專用成形工具主要由回轉(zhuǎn)工具體1、滾動(dòng)體2和滾動(dòng)體保持器3三部分構(gòu)成，滾動(dòng)體2安裝在滾動(dòng)體保持器3上，并通過滾動(dòng)體保持器3安裝在回轉(zhuǎn)工具體1上。其中回轉(zhuǎn)工具體1的尾部是具有適合數(shù)控加工中心主軸裝夾的標(biāo)準(zhǔn)刀柄，這樣就可以利用機(jī)床的自動(dòng)換刀功能實(shí)現(xiàn)工具在加工中途的自動(dòng)更換；頭部4為高精度、高硬度、高表面粗糙度的球頭或蘑菇頭形，可以保證加工工件的表面質(zhì)量、加工效率以及工具的使用壽命。滾動(dòng)體2為高精度、高硬度、高表面粗糙度的鋼球滾珠或滾輪。滾動(dòng)體2隨著工具旋轉(zhuǎn)繞著工具體1軸線作行星運(yùn)動(dòng)。滾動(dòng)體保持器3是保持滾動(dòng)體2不從回轉(zhuǎn)工具體1上脫落下來的零件；當(dāng)滾動(dòng)體2是鋼球滾珠5時(shí)，滾動(dòng)體保持器3呈帶狀，環(huán)繞在回轉(zhuǎn)工具體1的工具頭4上；帶狀保持器3上面分布有安裝滾珠5的徑向圓孔6，其繞著回轉(zhuǎn)工具體1的軸線呈螺旋非對稱方式布置，這樣可以保證在旋轉(zhuǎn)過程中鋼球滾珠5碾壓覆蓋的面積。當(dāng)滾動(dòng)體2是滾輪7時(shí)，滾動(dòng)體保持器3為芯軸8，滾輪7采用軸對稱排列，通過芯軸8與工具頭4聯(lián)接。滾動(dòng)體2繞著工具體1的軸線作行星運(yùn)動(dòng)，滾動(dòng)體2在金屬板料和回轉(zhuǎn)工具頭之間，回轉(zhuǎn)工具體1通過摩擦帶動(dòng)滾動(dòng)體2在板料表面滾動(dòng)。滾動(dòng)體2與板料之間是滾動(dòng)摩擦，滾動(dòng)體2與工具體1之間也是滾動(dòng)摩擦。
權(quán)利要求1.一種用于金屬板材無?？焖俪尚渭庸さ膶Ｓ霉ぞ?，其特征在于所述工具主要由回轉(zhuǎn)工具體、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體保持器三部分構(gòu)成；所述滾動(dòng)體安裝在滾動(dòng)體保持器上，所述滾動(dòng)體保持器安裝在所述回轉(zhuǎn)工具體上。
2.如權(quán)利要求1所述的用于金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特征在于所述回轉(zhuǎn)工具體的工具頭為高精度、高硬度、高表面粗糙度的球頭或蘑菇頭形。
3.如權(quán)利要求2所述的用于金屬板材無?？焖俪尚渭庸さ膶Ｓ霉ぞ?，其特征在于所述回轉(zhuǎn)工具體的尾部是具有適合數(shù)控加工中心主軸裝夾的標(biāo)準(zhǔn)刀柄。
4.如權(quán)利要求1所述的用于金屬板材無?？焖俪尚渭庸さ膶Ｓ霉ぞ撸涮卣髟谟谒鰸L動(dòng)體為滾珠；與此相適應(yīng)，所述滾動(dòng)體保持器為帶狀，上面有安裝所述滾珠的徑向的圓孔，繞著所述回轉(zhuǎn)工具體軸線呈螺旋非對稱方式布置。
5.如權(quán)利要求1所述的用于金屬板材無?？焖俪尚渭庸さ膶Ｓ霉ぞ?，其特征在于所述滾動(dòng)體為滾輪；與此相適應(yīng)，所述滾動(dòng)體保持器為聯(lián)接所述滾輪與工具頭的芯軸。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)械工程領(lǐng)域，涉及一種用于金屬板材無?？焖俪尚渭庸さ膶Ｓ霉ぞ?，其特征在于所述工具主要由回轉(zhuǎn)工具體、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體保持器三部分構(gòu)成；所述滾動(dòng)體通過所述滾動(dòng)體保持器安裝在所述回轉(zhuǎn)工具體上。使用該工具對板材進(jìn)行逐點(diǎn)漸進(jìn)成形，能夠充分發(fā)揮板材的成形性能，使板材成形為高精度、低回彈、良好的表面質(zhì)量、曲面輪廓復(fù)雜的鈑金件。大大提高了板材的成形極限，擴(kuò)大加工范圍，可以用于汽車覆蓋件或航空器等需要較大尺寸的鈑金樣件的生產(chǎn)成形，或者其他需要曲面金屬鈑金件成形中。
文檔編號B21D22/00GK2592305SQ0228438
公開日2003年12月17日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者張春 申請人:湖北汽車工業(yè)學(xué)院