專利名稱：柔性輥貼模滾壓成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
柔性輥貼模滾壓成形裝置是用于三維曲面工件塑性成形的設(shè)備，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，工件的三維曲面成形主要采用各種壓力機(jī)通過模具來實現(xiàn)。每一種成形件 都需要一套或數(shù)套模具才能完成成形過程；設(shè)計、制造與調(diào)試這些模具，要消耗大量的人 力、物力和時間。如果工件的尺寸或變形抗力較大，往往需要壓力機(jī)具有較大的成形力。小 批量、大尺寸的成形件往往采用手工成形，但成形質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種以柔性輥結(jié)合單面模具的連續(xù)滾壓成形技術(shù)為基礎(chǔ)的柔性 輥貼模滾壓成形裝置，其目的在于改變傳統(tǒng)的完全依靠模具成形三維曲面工件的加工方 式。 本實用新型的上述目的是這樣實現(xiàn)的，結(jié)合附圖說明如下 —種柔性輥貼模滾壓成形裝置，包括柔性輥、柔性輥支撐機(jī)構(gòu)、支架、底座以及工
作臺，所述的柔性輥通過多個柔性輥支撐機(jī)構(gòu)裝在支架上，柔性輥至少一組，柔性輥的軸線
能隨著單面模具的型面被動彎曲，工作臺裝在底座上，工作臺上裝有單面模具。 所述的柔性輥由鋼絲軟軸、鋼絲繩、螺旋彈簧或聚氨酯橡膠彈性元件中的至少一
種組成，柔性輥由多個柔性輥支撐機(jī)構(gòu)支撐。 所述的柔性輥上設(shè)置多個滾動軸承，滾動軸承一個或多個一組，在不同組滾動軸 承之間設(shè)置柔性輥支撐機(jī)構(gòu)。 所述的柔性輥支撐機(jī)構(gòu)采用液壓缸、氣缸或彈簧。 所述的工作臺在驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下帶動單面模具前后移動或旋轉(zhuǎn)。 所述的支架能帶動柔性輥及柔性輥支撐機(jī)構(gòu)前后移動。 當(dāng)柔性輥支撐機(jī)構(gòu)采用彈簧時，將彈簧安裝于活動梁上，活動梁可以沿支架上下 移動。 所述的柔性輥由若干個剛性子輥組成，并在每個剛性子輥上分別設(shè)置支撐機(jī)構(gòu)， 所述剛性子輥的高度與擺角可調(diào)。 本實用新型借鑒了多點成形技術(shù)和連續(xù)滾壓成形技術(shù)，并把傳統(tǒng)的剛性直輥柔性 化。滾壓成形時，由單面模具的型面決定柔性輥的軸線彎曲度；靠工作臺的前后移動或旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生連續(xù)變形。這種技術(shù)與通過上下模具成形的加工技術(shù)相比，所需的成形力很小，而且只 需要制造單面模具，大大降低生產(chǎn)成本。

圖la是采用液壓缸或氣缸支撐柔性輥的貼模滾壓成形裝置結(jié)構(gòu)示意圖，工作臺可平移； 圖lb是圖la的A-A剖面示意圖； 圖2a是采用液壓缸或氣缸支撐柔性輥，各柔性輥分為左右兩段可彎輥的貼模滾 壓成形裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置具有中心定位機(jī)構(gòu)，工作臺可旋轉(zhuǎn)； 圖2b是圖2a的A-A剖面示意圖； 圖3a是采用液壓缸或氣缸結(jié)構(gòu)支撐柔性輥的貼模滾壓成形裝置結(jié)構(gòu)示意圖，工
作臺固定，支架可平移； 圖3b是圖3a的A-A剖面示意圖； 圖4是采用彈簧結(jié)構(gòu)支撐柔性輥的貼模滾壓成形裝置結(jié)構(gòu)示意圖，工作臺可平 移，活動梁可上下移動； 圖5是采用兩個一組滾動軸承的貼模滾壓成形裝置局部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是由若干個剛性子輥構(gòu)成可彎輥的貼模滾壓成形裝置局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.柔性輥2.柔性輥支撐機(jī)構(gòu)3.滾動軸承4.工件5.支架6.工作 臺7.底座8.模具9.浮動壓料機(jī)構(gòu)10.定心機(jī)構(gòu)11.旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)12.活動梁 13.剛性子輥
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示實施例進(jìn)一步說明本實用新型的具體內(nèi)容及其工作過程。 柔性輥貼模滾壓成形裝置由兩組柔性工作輥、若干個柔性輥支撐機(jī)構(gòu)、支架、底座 以及工作臺構(gòu)成，所述的柔性輥與模具貼合并滾動，或通過其上設(shè)置的滾動軸承與模具貼 合并滾動，柔性輥的軸線可以隨著工作臺上的模具型面被動彎曲。 所述的柔性輥由鋼絲軟軸、鋼絲繩、螺旋彈簧、聚氨酯橡膠等彈性元件中的一種或 數(shù)種組成，也可由若干個剛性子輥組成。在所述的柔性輥上或剛性子輥上設(shè)置若干個支撐 機(jī)構(gòu)，柔性輥與不同高度的模具型面作用時，支撐機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的伸縮，從而促使柔性輥與 模具型面貼合。 所述的支撐機(jī)構(gòu)伸縮部分由液壓缸或氣缸或彈簧構(gòu)成。當(dāng)采用彈簧時，所述的活 動梁可以帶動支撐機(jī)構(gòu)與柔性輥上下移動。 所述的工作臺可以在驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下帶動模具前后移動或旋轉(zhuǎn)。 參考圖la :貼模滾壓成形裝置采用兩組柔性輥1，柔性輥支撐機(jī)構(gòu)2由液壓缸或氣
缸構(gòu)成。 成形過程中，通過浮動壓料機(jī)構(gòu)9對工件4施加一定壓力用以防止工件4翹曲，支 架5固定不動，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制工作臺6做直線運動，工作臺6帶動模具8與工件4運動， 而且通過伸縮柔性輥支撐機(jī)構(gòu)2促使工件4與模具8的型面貼合。 參考圖2a :所述的貼模滾壓成形裝置是由兩組各分成左右兩段的柔性輥1結(jié)合模
具8使工件4貼模旋壓成形，其柔性輥支撐機(jī)構(gòu)2由液壓缸或氣缸構(gòu)成。 在兩段柔性輥之間設(shè)有定心機(jī)構(gòu)IO，通過調(diào)整液壓缸或氣缸的壓力促使工件4與
模具8型面貼合，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)11驅(qū)使工作臺6做旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)工件4的成形。 參考圖3a :所述的貼模滾壓成形裝置是由兩組柔性輥1結(jié)合模具8使工件4貼模
滾壓成形。[0034] 成形過程中，工作臺6固定不動，通過驅(qū)動支架5作前后移動，帶動柔性輥支撐機(jī)
構(gòu)2以及柔性輥1來使工件4貼合模具8型面，進(jìn)而實現(xiàn)工件4的成形。 參考圖4 :貼模滾壓成形裝置的柔性輥支撐機(jī)構(gòu)2由彈簧構(gòu)成。 成形過程中，支架5固定不動，通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)控制工作臺6做直線運動，工作臺6
帶動模具8與工件4運動，而且通過伸縮柔性輥支撐機(jī)構(gòu)2促使工件4與模具8的型面貼
合。還可以通過上下移動活動梁12帶動柔性輥支撐機(jī)構(gòu)2上拉或下壓柔性輥1來調(diào)整柔
性輥1與模具8的間距以及柔性輥1對工件4的初始力。 參考圖5 :柔性輥1上裝有兩個一組的滾動軸承3。 參考圖6 :由若干個剛性子輥13構(gòu)成可彎輥。 以上結(jié)合具體實施方式
對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述。貼模滾壓成形裝置只需工 作臺6的直線或旋轉(zhuǎn)運動或支架5的直線運動就可以使柔性輥1貼模受壓后的軸線位置產(chǎn) 生變化，逐漸實現(xiàn)三維曲面工件的柔性成形。 很明顯，以上描述以及附圖中所示的內(nèi)容均應(yīng)被理解為是示例性的，而非意味著 對本實用新型的限制。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，顯然可以在本實用新型的基礎(chǔ)上對其 進(jìn)行各種變形或修改。盡管說明書中分別給出了具有兩組工作輥的示范性例子，但如前所 述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要自由選擇其它或更多數(shù)量的柔性輥以及布置形 式，等等。顯然，這些變形或修改均應(yīng)包含在本實用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種柔性輥貼模滾壓成形裝置，包括柔性輥、柔性輥支撐機(jī)構(gòu)、支架、底座以及工作臺，其特征在于，所述的柔性輥(1)通過多個柔性輥支撐機(jī)構(gòu)(2)裝在支架(5)上，柔性輥(1)至少一組，柔性輥(1)的軸線能隨著單面模具(8)的型面被動彎曲，工作臺(6)裝在底座(7)上，工作臺(6)上裝有單面模具(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，所述的柔性輥(l)由 鋼絲軟軸、鋼絲繩、螺旋彈簧或聚氨酯橡膠彈性元件中的至少一種組成，柔性輥(1)由多個 柔性輥支撐機(jī)構(gòu)(2)支撐。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，所述的柔性輥(1)上 設(shè)置多個滾動軸承(3)，滾動軸承(3) —個或多個一組，在不同組滾動軸承之間設(shè)置柔性輥 支撐機(jī)構(gòu)(2)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，所述的柔性輥支撐 機(jī)構(gòu)(2)采用液壓缸、氣缸或彈簧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，所述的工作臺(6)在 驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下帶動單面模具(8)前后移動或旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，所述的支架(5)能帶 動柔性輥(1)及柔性輥支撐機(jī)構(gòu)(2)前后移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，當(dāng)柔性輥支撐機(jī)構(gòu) (2)采用彈簧時，將彈簧安裝于活動梁(12)上，活動梁(12)可以沿支架(5)上下移動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性輥貼模滾壓成形裝置，其特征在于，所述的柔性輥(l)由 若干個剛性子輥(13)組成，并在每個剛性子輥(13)上分別設(shè)置支撐機(jī)構(gòu)，所述剛性子輥的 高度與擺角可調(diào)。
專利摘要柔性輥貼模滾壓成形裝置是用于塑性成形的設(shè)備，特別是涉及一種使用柔性輥結(jié)合單面模具加工三維曲面工件的連續(xù)滾壓成形裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。本實用新型的目的在于改變傳統(tǒng)的通過上下模具成形金屬材料的加工方式，提供一種以柔性輥結(jié)合單面模具成形技術(shù)為基礎(chǔ)的連續(xù)滾壓成形裝置。該裝置包括柔性輥、柔性輥支撐機(jī)構(gòu)、支架、底座以及工作臺，其特征在于所述的柔性輥(1)通過多個柔性輥支撐機(jī)構(gòu)(2)裝在支架(5)上，柔性輥(1)有一組或多組，柔性輥(1)的軸線能隨著單面模具(8)的型面被動彎曲，工作臺(6)裝在底座(7)上并可前后移動或旋轉(zhuǎn)，工作臺(6)上裝有單面模具(8)。
文檔編號B21D11/02GK201505690SQ200920094209
公開日2010年6月16日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者付文智, 劉純國, 崔相吉, 李明哲, 胡志清, 蔡中義, 鄧玉山, 閆學(xué)萍, 隋振, 龔學(xué)鵬 申請人:吉林大學(xué)