專利名稱：金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置及方法
金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波紋箔材的成形裝置及方法，特別是涉及ー種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置及方法。
背景技木成形法制造高密度金屬蜂窩芯的關(guān)鍵技術(shù)之ー在于半正六邊形波紋箔材成形的質(zhì)量，半正六邊形波紋箔材成形的質(zhì)量直接影響所成型金屬蜂窩新的品質(zhì)，如果半正六邊形波紋箔材的成形質(zhì)量太差，甚至難以成形出高密度金屬蜂窩。本發(fā)明在傳統(tǒng)成形法制造半正六邊形波紋箔材的基礎(chǔ)上，提出一套半正六邊形波紋箔材成形及整形為一體的成形裝置，有效解決了傳統(tǒng)成形法中成形精度低、成形質(zhì)量差、成形效率低、成形難度大等問題，為高密度金屬蜂窩芯的制造奠定基礎(chǔ)。 金屬蜂窩芯材具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛度高及穩(wěn)定性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，是金屬蜂窩復(fù)合材料的重要組成部分，金屬蜂窩復(fù)合材料能有效地抗疲勞、吸能緩沖、隔熱、隔音，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于造船、航空航天、建筑等諸多領(lǐng)域。高密度蜂窩芯材的制造對于蜂窩復(fù)合材料的發(fā)展具有重要的意義，而半正六邊形波紋箔材的成形是金屬蜂窩芯制造中的最為關(guān)鍵的ー環(huán)，高質(zhì)量的半正六邊形波紋箔材是金屬蜂窩芯制造的后續(xù)エ藝的重要保證。目前，制造半正六邊形波紋箔材的エ藝及其設(shè)備主要分為兩類第一類為滾壓成形，滾壓成形的基本原理是將金屬箔材水平送入兩成形輥的嚙合區(qū)，箔材在繞成形輥軸心的旋轉(zhuǎn)壓力和沿板料切線方向摩擦力的共同作用下，箔材逐漸彎曲產(chǎn)生相應(yīng)的彈塑性變形，同時(shí)沿成形輥切向運(yùn)動，完成連續(xù)滾壓的成形過程。第二類為沖壓成形，通過上下凹凸模沖壓箔材成形，將箔材放入安裝有相應(yīng)模具的沖壓裝置上，依次逐個晶格的送料在沖壓模具中成形。對于半正六邊形波紋箔材成形的第一類(滾壓成形)，由于成形輥的齒形是非漸開線齒形，輥齒嚙合成形時(shí)傳動不連續(xù)、不穩(wěn)定、運(yùn)動中局部存在較大的間隙，成形的半正六邊形箔材晶格的上底與斜邊的夾角比下底與斜邊的夾角小，有明顯的弧彎現(xiàn)象，不利于金屬蜂窩芯的后續(xù)制造エ藝的完成，并且在每ー個齒頂與齒根的彎角附近都存在明顯的擠壓痕跡，降低了半正六邊形波紋箔材的質(zhì)量，從而直接影響到金屬蜂窩芯的承載強(qiáng)度。對于第ニ類成形裝置(沖壓成形)，由于半正六邊形波紋箔材晶格單元小且致密，沖壓エ藝復(fù)雜，沖壓機(jī)構(gòu)精度要求高，沖壓效率低，且全自動化實(shí)現(xiàn)難度大，經(jīng)沖壓成形的半正六邊形波紋箔材某些部位的厚度有明顯的變薄現(xiàn)象，降低了金屬蜂窩芯的承載強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容鑒于上述狀況，有必要提供一種可提高成形效率、保證成形質(zhì)量、降低了成形設(shè)備的復(fù)雜程度、實(shí)現(xiàn)波紋箔材成形的自動化生產(chǎn)的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置及方法。ー種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，包括
機(jī)架；兩個成形機(jī)構(gòu)，其上下并列設(shè)置，并設(shè)于所述機(jī)架內(nèi)，每個成形機(jī)構(gòu)主要包括主動鏈輪，可轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述機(jī)架上；從動鏈輪，可轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述機(jī)架上，并與所述主動鏈輪間隔設(shè)置；鏈條,套設(shè)于所述主動鏈輪及從動鏈輪上；多個成形齒桿，通過鏈條附件與所述鏈條逐次有序連接，從而形成成形齒環(huán)路；張緊裝置，與所述鏈條的內(nèi)側(cè)抵接，從而使所述鏈條通過張緊裝置實(shí)現(xiàn)張緊；滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，位于所述鏈條的內(nèi)側(cè)，并與位于所述主動鏈輪與所述從動鏈輪之間的成形齒桿抵接； 壓カ施加裝置，設(shè)于其中ー個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的一端，用于對所述成形齒環(huán)路施加預(yù)定壓力；及定形裝置，設(shè)于所述其中ー個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的另一端；其中，所述兩個成形機(jī)構(gòu)的成形齒環(huán)路上下倒置交錯嚙合布置，形成水平嚙合區(qū)；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動所述兩個成形機(jī)構(gòu)的主動鏈輪同速異向旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過所述主動鏈輪將カ矩及運(yùn)動傳遞到成形齒桿上，所述兩個成形機(jī)構(gòu)的成形齒環(huán)路在水平嚙合區(qū)有序的交錯嚙合將箔材折彎變形，箔材受到所述成形齒桿的壓カ發(fā)生彈塑性變形。在其中一個實(shí)施例中，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動源、減速器、兩個輸出軸及兩個聯(lián)軸器，所述驅(qū)動源經(jīng)所述減速器同步輸出轉(zhuǎn)矩到所述兩個輸出軸，所述輸出軸將轉(zhuǎn)速及カ矩通過所述聯(lián)軸器傳遞給所述成形機(jī)構(gòu)。在其中一個實(shí)施例中，所述成形齒桿的齒為矩形齒、波浪形齒或漸開線齒。在其中一個實(shí)施例中，所述成形齒桿的數(shù)量與所述鏈條的節(jié)數(shù)相等。在其中一個實(shí)施例中，所述張緊裝置主要由導(dǎo)軌座、調(diào)節(jié)螺桿、滑塊、橫軸、張緊輪及調(diào)節(jié)螺母組成，所述導(dǎo)軌座固定連接于所述機(jī)架，所述橫軸的兩端分別與所述兩個滑塊連接，所述橫軸的兩端上各設(shè)有ー個張緊輪，其中，同時(shí)旋轉(zhuǎn)位于所述張緊裝置兩側(cè)的調(diào)節(jié)螺母帶動所述調(diào)節(jié)螺桿上升，所述滑塊在所述導(dǎo)軌座上移動，所述兩個張緊輪同時(shí)向上移動，從而實(shí)現(xiàn)兩側(cè)鏈條的張緊。在其中一個實(shí)施例中，所述主動鏈輪為大鏈輪,所述從動連輪為小鏈輪，所述成形齒環(huán)路靠近所述主動鏈輪所在的一端為輸出端，靠近所述從動鏈輪的一端為輸入端。在其中一個實(shí)施例中，所述滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要由多個a型微型軸承、多個a型銷軸、帶槽安裝座、多個b型微型軸承及多個b型銷軸組成，所述多個b型微型軸承通過所述多個b型微型軸承逐次有序安裝在所述帶槽安裝座上，并且所述多個b微型軸承呈上下兩行交錯布置，所述多個a型軸承通過所述多個a型銷軸安裝在所述帶槽安裝座的兩端。在其中一個實(shí)施例中，所述壓カ施加裝置包括輥安裝座，與所述機(jī)架固定連接，所述輥安裝座設(shè)有U形架，所述U形架的兩側(cè)各開設(shè)有一個側(cè)槽；兩個彈簧導(dǎo)向件，分別可滑動地設(shè)于所述U形架的兩側(cè)的側(cè)槽內(nèi)；兩個彈簧，分別套設(shè)于所述兩個彈簧導(dǎo)向件上；輥軸，其兩端分別穿設(shè)所述U形架的兩側(cè)的側(cè)槽，并且沿所述側(cè)槽可滑動，所述輥軸的端部與所述彈性導(dǎo)向件抵接；
剛性輥，套設(shè)于所述輥軸上，并收容于所述U形架內(nèi)；其中，當(dāng)所述剛性輥下端受到垂直向上的カ時(shí)，所述輥軸將カ傳遞給兩側(cè)與其接觸的所述彈簧導(dǎo)向件，所述彈簧導(dǎo)向件向上移動使所述彈簧壓縮，所述彈簧產(chǎn)生的反作用力形成箔材成形過程中的所需的壓力。在其中一個實(shí)施例中，另外ー個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上設(shè)有絲桿部件及套設(shè)于所述絲桿部件上的絲母部件，所述絲桿部件通過連接件與所述滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固接，其中，旋轉(zhuǎn)所述絲母部件將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為垂直方向的平動，以調(diào)節(jié)所述兩個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間的間距。ー種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形方法，包括提供上述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置；在所述成形裝置的水平嚙合區(qū)的左端將箔材送入，金屬箔材隨成所述形齒環(huán)路的·交錯嚙合漸漸的初步折壓彎曲成為雛形波紋的形狀；待進(jìn)入水平嚙合區(qū)的中間區(qū)域吋，波紋箔材受到壓力施加裝置及定形裝置作用的垂直于箔材平面的壓力，波紋板在適當(dāng)壓力的作用下進(jìn)ー步發(fā)生塑性變形；及成形出的波紋箔材從所述成形裝置的水平嚙合區(qū)的右端輸出。本發(fā)明采取將輥齒離散化為數(shù)個成形齒桿，并將其安裝在鏈條上，通過鏈傳動實(shí)現(xiàn)了對箔材的成形，并使成形齒環(huán)路在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)平動，以及在水平嚙合區(qū)上方安裝保壓機(jī)構(gòu)(即壓力施加裝置、定形裝置)，對具有雛形的波紋箔材進(jìn)行整形，從而實(shí)現(xiàn)了波紋箔材的成形與整形的完美結(jié)合。金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置有效解決了滾壓成形中成形的質(zhì)量差，成形出的波紋箔材的晶格結(jié)構(gòu)中三邊長度不一致及其夾角過大和過小，有效結(jié)合了滾壓成形和沖壓成形的優(yōu)點(diǎn)，提高了成形效率、保證成形質(zhì)量、優(yōu)化了成形原理及其結(jié)構(gòu)、降低了成形設(shè)備的復(fù)雜程度、實(shí)現(xiàn)了波紋箔材成形的自動化生產(chǎn)。

圖I是本發(fā)明的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的半正六邊形波紋箔材結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的成形機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的成形齒環(huán)路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的張緊裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明的滑向?qū)驒C(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7(a)及7(b)是本發(fā)明的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8(a)及8(b)是本發(fā)明的壓カ施加機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定子”另ー個元件，它可以直接在另ー個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另ー個元件，它可以是直接連接到另ー個元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是g在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括ー個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。請參閱圖1，金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置主要包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)10和成形機(jī)構(gòu)20、及機(jī)架29。成形機(jī)構(gòu)20為兩個，并且呈上下并列設(shè)置。兩個成形機(jī)構(gòu)設(shè)于機(jī)架29內(nèi)。具體在本實(shí)施方式中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)10包括驅(qū)動源11、減速器12、兩個輸出軸13及兩個聯(lián)軸器14。驅(qū)動源11經(jīng)減速器12同步輸出轉(zhuǎn)矩到兩個輸出軸13，驅(qū)動源11將轉(zhuǎn)速及力矩通過聯(lián)軸器14傳遞給成形機(jī)構(gòu)20，確保了成形機(jī)構(gòu)的兩個輸出軸同步異向轉(zhuǎn)動。驅(qū)動源11可以為伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或轉(zhuǎn)速及力矩可調(diào)的電機(jī)中的ー種。 需要說明的是，驅(qū)動機(jī)構(gòu)10不限于上述結(jié)構(gòu)，也可為其他機(jī)構(gòu)，例如，驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括兩個驅(qū)動源、兩個輸出軸，兩個驅(qū)動源分別與兩個輸出軸連接，分別驅(qū)動該兩個輸出軸同步異向轉(zhuǎn)動。請參閱圖2，圖示結(jié)構(gòu)為金屬箔材經(jīng)成形后的半正六邊形波紋箔材，a、b、c和d四邊相等，底邊a與左斜邊b的夾角為120°，左斜邊b、右斜邊c分別與頂邊夾角相等都為120°，四邊及其夾角共同組成半正六邊形波紋箔材的ー個晶格。請參閱圖3及圖4，每個成形機(jī)構(gòu)主要包括成形齒桿21、鏈條22、從動鏈輪23a、主動鏈輪23b、張緊裝置24、滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27a (滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27b)、距離調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)28等部件組成。主動鏈輪23b可轉(zhuǎn)動地設(shè)于機(jī)架29上。從動鏈輪23a可轉(zhuǎn)動地設(shè)于機(jī)架29上，并與主動鏈輪23b間隔設(shè)置。鏈條22套設(shè)于主動鏈輪23b及從動鏈輪23a上。多個成形齒桿21通過鏈條附件與鏈條22逐次有序連接，從而形成成形齒環(huán)路。張緊裝置24與鏈條22的內(nèi)側(cè)抵接，從而使鏈條22通過張緊裝置24實(shí)現(xiàn)張紫。滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27a (滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27b)位于鏈條22的內(nèi)側(cè)，并與位于主動鏈輪23b與從動鏈輪23a之間的成形齒桿21抵接。具體在本實(shí)施方式中，成形齒桿21的齒形為矩形，數(shù)個成形齒桿21通過鏈條附件221與鏈條22逐次有序連接，數(shù)個成形齒桿21的數(shù)量與鏈條22的節(jié)數(shù)相等，并與內(nèi)外側(cè)的兩條鏈條22共同構(gòu)成成形齒環(huán)路，鏈條22通過張緊裝置24實(shí)現(xiàn)張緊，有效確保成形齒環(huán)路在水平嚙合區(qū)各齒之間的距離一致，保障了鏈傳動的可靠性和平穩(wěn)性。請參閱圖5，張緊裝置24主要由導(dǎo)軌座241、調(diào)節(jié)螺桿242、滑塊243、橫軸244、張緊輪245及調(diào)節(jié)螺母246組成。導(dǎo)軌座241固定連接于機(jī)架29，橫軸244兩端與兩側(cè)的滑塊243連接，橫軸244的兩端上各設(shè)有ー個張緊輪245，同時(shí)旋轉(zhuǎn)張緊裝置24兩側(cè)的調(diào)節(jié)螺母246帶動調(diào)節(jié)螺桿242上升，滑塊243在導(dǎo)軌座241上移動，兩個張緊輪245同時(shí)向上移動，從而實(shí)現(xiàn)兩側(cè)鏈條的張緊。此張緊裝置結(jié)構(gòu)緊湊、有效節(jié)約了該裝置的安裝空間。請參見圖3及圖6，將完全一致的成形齒環(huán)路上下倒置交錯嚙合布置，驅(qū)動機(jī)構(gòu)10工作帶動兩個主動鏈輪23a同速異向旋轉(zhuǎn)，箔材30從成形裝置輸入端進(jìn)入，驅(qū)動機(jī)構(gòu)10通過主動鏈輪23將カ矩及運(yùn)動傳遞到成形齒桿21上，上下成形齒環(huán)路在水平嚙合區(qū)有序的交錯嚙合將箔材折彎變形，箔材受到成形齒桿21的壓カ發(fā)生彈塑性變形，并初步形成半正六邊形波紋的雛形。請參閱圖3，具體在本實(shí)施方式中，大鏈輪作為主動鏈輪23a，小鏈輪為從動鏈輪23b,成形齒環(huán)路靠近主動鏈輪23a所在的一端為輸出端,靠近從動鏈輪23b的一端為輸入端。大小鏈輪的直徑存在一定差異，箔材30從小鏈輪端輸入確保了箔材快速、高效的送料，小鏈輪較大的嚙合角度更便于箔材板的送料，有利于箔材成形的質(zhì)量，并有利于成形過程中箔材材料的供給。結(jié)合附圖7，滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27a、27b主要由多個a型微型軸承271、多個a型銷軸272、多個帶槽安裝座273、多個b型微型軸承274及多個b型銷軸275組成。通過多個b型銷軸275將多個b型微型軸承274逐次有序安裝在帶槽安裝座273上，并且呈上下兩行交錯布置，有效增加了成形齒桿21與滑向?qū)驒C(jī)構(gòu)27的接觸面積，同時(shí)在帶槽安裝座273的兩端通過a型銷軸272安裝a型微型軸承271 (略低于中間平面)，有效保證了成形齒桿21 平穩(wěn)有序地進(jìn)出滑向?qū)驒C(jī)構(gòu)27，確保了成形齒桿21在滑向?qū)驒C(jī)構(gòu)27平動的平穩(wěn)性及流暢性。結(jié)合附圖6、圖7 (a)、圖7 (b)、圖8 (a)及圖8 (b)，箔材30從成形機(jī)構(gòu)20左端進(jìn)入，經(jīng)上下交錯嚙合的成形齒桿21折彎后，上下成形齒環(huán)路分別在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27a、27b上勻速平動，滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27a通過連接件與絲桿部件281固接，旋轉(zhuǎn)絲母部件282將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為垂直方向的平動，能精確調(diào)節(jié)兩個滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27a和27b之間的間距。在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27b的左上端連接有壓カ施加裝置25，具體在本實(shí)施方式中，壓力施加裝置25包括輥安裝座251、彈簧導(dǎo)向件252、彈簧253、輥軸254及剛性輥255。輥安裝座251與機(jī)架29固定連接，輥安裝座251設(shè)有U形架，U形架的兩側(cè)各開設(shè)有ー個側(cè)槽。兩個彈簧導(dǎo)向件252分別可滑動地設(shè)于輥安裝座251的U形架的兩側(cè)的側(cè)槽內(nèi)。兩個彈簧253分別套設(shè)于兩個彈簧導(dǎo)向件252上。輥軸254的兩端分別穿設(shè)輥安裝座251的U形架兩側(cè)的側(cè)槽，并且沿側(cè)槽可滑動，輥軸254的端部與彈性導(dǎo)向件252抵接。剛性輥255套設(shè)于輥軸254上，并收容于輥安裝座251的U形架內(nèi)。壓カ施加裝置25對成形齒環(huán)路有兩種施加作用力的方式,其一是在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27b與機(jī)架29之間安裝彈簧，并使彈簧有一定的壓縮量，且彈簧具有較大的剛度，讓箔材整形所需壓カ的產(chǎn)生對應(yīng)彈簧較小的弾性形變，這樣有利用減少箔材成形時(shí)在上下成形齒環(huán)路在水平嚙合區(qū)的波動。其ニ是在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27的側(cè)旁安裝具有一定彈性的彈性輥裝置，輥安裝座251與機(jī)架29固節(jié)，彈簧導(dǎo)向件252可以在輥安裝座251的側(cè)槽上垂直移動，輥軸254兩端安裝一定弾性系數(shù)的彈簧253，當(dāng)剛性輥255下端受到垂直向上的力吋，輥軸254將カ傳遞給兩側(cè)與其接觸的彈簧導(dǎo)向件252，彈簧導(dǎo)向件252向上移動使彈簧253壓縮，彈簧253產(chǎn)生的反作用力形成箔材成形過程中的所需的壓力。成形齒環(huán)路沿滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27b平動的同時(shí)受到壓カ施加裝置25的作用力。其中彈簧253具有較大的弾性系數(shù)，即較小的弾性形變就能產(chǎn)生所需的整形壓力，使箔材繼續(xù)發(fā)生相應(yīng)的塑性變形。箔材30經(jīng)過壓カ施加裝置25后產(chǎn)生塑性變形后，在驅(qū)動機(jī)構(gòu)10的驅(qū)動下，箔材30繼續(xù)在水平嚙合區(qū)勻速平動，在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)27b的最右端處安裝有定形裝置26，定形裝置26為剛性元件固于滑向?qū)驒C(jī)構(gòu)27b，實(shí)現(xiàn)上下成形齒環(huán)路帶動波紋箔材從精確固定的幾何空間輸出，其作用是確保箔材晶格的邊長及其夾角達(dá)到為所需要求，充分保證了半蜂窩波紋箔材的精確拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及成形質(zhì)量。最終經(jīng)成形機(jī)構(gòu)成形出的半正六邊形波紋箔材從成形裝置的右端輸出。需要說明的，定形裝置26也可采用常規(guī)通用的壓カ施加裝置。具體在本實(shí)施方式中，定形裝置26與壓カ施加裝置25的結(jié)構(gòu)形似，其不同之處在于，彈簧采用剛性元件代替。本發(fā)明有效結(jié)合了傳統(tǒng)的半正六邊形波紋箔材滾壓成形及沖壓成形エ藝的優(yōu)點(diǎn)，通過將成形輥上的齒離散化成為多個的成形齒桿，并逐個把成形齒桿安裝在鏈條上，組裝成為成形齒環(huán)路，然后將上下完全一致的兩個成形齒環(huán)路倒置交錯嚙合分布，通過同時(shí)同步驅(qū)動上、下鏈輪組的大鏈輪實(shí)現(xiàn)成形齒環(huán)路的嚙合運(yùn)動。在成形裝置左端的水平嚙合區(qū)將箔材送入，金屬箔材隨成形齒環(huán)路的交錯嚙合漸漸的初步折壓彎曲成為半正六邊形波紋形狀，待進(jìn)入水平嚙合區(qū)的中間區(qū)域吋，具有半正六邊形雛形的波紋箔材進(jìn)入到具有整形功能的保壓機(jī)構(gòu)(即壓力施加裝置及定形裝置)，此時(shí)波紋箔材受到垂直于箔材平面的壓 力，波紋板在適當(dāng)壓力的作用下進(jìn)ー步發(fā)生塑性變形，成形出半正六邊形的波紋箔材，波紋箔材經(jīng)過保壓機(jī)構(gòu)后達(dá)到了控制成形缺陷的目的，以及高效的完成了半正六邊形波紋箔材拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的整形。成形出的半正六邊形波紋箔材從成形裝置的右端輸出，通過鏈輪傳動帶動成形齒環(huán)路使箔材在水平嚙合區(qū)逐步拉伸彎曲成形，并在嚙合區(qū)中部的上下兩端施加一定保持壓力，以實(shí)現(xiàn)半蜂窩波紋箔材的成形與整形的完美統(tǒng)一。本發(fā)明采取將輥齒離散化為數(shù)個成形齒桿，并將其安裝在鏈條上，通過鏈傳動實(shí)現(xiàn)了對箔材半正六邊形的成形，并使成形齒環(huán)路在滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)平動，以及在水平嚙合區(qū)上方安裝保壓機(jī)構(gòu)，對具有半正六邊雛形的波紋箔材進(jìn)行整形，從而實(shí)現(xiàn)了半正六邊形波紋箔材的成形與整形的完美結(jié)合。金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置有效解決了滾壓成形中成形的質(zhì)量差，成形出的波紋箔材的晶格結(jié)構(gòu)中三邊長度不一致及其夾角過大和過小，有效結(jié)合了滾壓成形和沖壓成形的優(yōu)點(diǎn)，提高了成形效率、保證成形質(zhì)量、優(yōu)化了成形原理及其結(jié)構(gòu)、降低了成形設(shè)備的復(fù)雜程度、實(shí)現(xiàn)了半正六邊形波紋箔材成形的自動化生產(chǎn)。可以理解，成形齒桿的齒形可更換為其他形狀的齒形，如波浪形齒、漸開線齒等；更改齒形用于制造其他規(guī)格和形狀的波紋箔材或波紋薄板。另外，施加壓カ方式可采用其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式；成形齒桿在水平嚙合區(qū)沿滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)平動可采取其他結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)成形導(dǎo)向平動。同時(shí)，本發(fā)明還提供ー種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形方法，其包括步驟一，提供上述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置。步驟ニ，在所述成形裝置的水平嚙合區(qū)的左端將箔材送入，金屬箔材隨成所述形齒環(huán)路的交錯嚙合漸漸的初步折壓彎曲成為雛形波紋的形狀。步驟三，待進(jìn)入水平嚙合區(qū)的中間區(qū)域吋，波紋箔材受到壓力施加裝置及定形裝置作用的垂直于箔材平面的壓力，波紋板在適當(dāng)壓力的作用下進(jìn)ー步發(fā)生塑性變形。步驟四，成形出的波紋箔材從所述成形裝置的水平嚙合區(qū)的右端輸出。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，包括 機(jī)架； 兩個成形機(jī)構(gòu)，其上下并列設(shè)置，并設(shè)于所述機(jī)架內(nèi)，每個成形機(jī)構(gòu)主要包括 主動鏈輪，可轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述機(jī)架上； 從動鏈輪，可轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述機(jī)架上，并與所述主動鏈輪間隔設(shè)置； 鏈條，套設(shè)于所述主動鏈輪及從動鏈輪上； 多個成形齒桿，通過鏈條附件與所述鏈條逐次有序連接，從而形成成形齒環(huán)路； 張緊裝置，與所述鏈條的內(nèi)側(cè)抵接，從而使所述鏈條通過張緊裝置實(shí)現(xiàn)張紫； 滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，位于所述鏈條的內(nèi)側(cè)，并與位于所述主動鏈輪與所述從動鏈輪之間的成形齒桿抵接； 壓カ施加裝置，設(shè)于其中ー個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的一端，用于對所述成形齒環(huán)路施加預(yù)定壓力 '及 定形裝置，設(shè)于所述其中ー個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的另一端； 其中，所述兩個成形機(jī)構(gòu)的成形齒環(huán)路上下倒置交錯嚙合布置，形成水平嚙合區(qū)；所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動所述兩個成形機(jī)構(gòu)的主動鏈輪同速異向旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過所述主動鏈輪將カ矩及運(yùn)動傳遞到成形齒桿上，所述兩個成形機(jī)構(gòu)的成形齒環(huán)路在水平嚙合區(qū)有序的交錯嚙合將箔材折彎變形，箔材受到所述成形齒桿的壓カ發(fā)生彈塑性變形。
2.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動源、減速器、兩個輸出軸及兩個聯(lián)軸器，所述驅(qū)動源經(jīng)所述減速器同步輸出轉(zhuǎn)矩到所述兩個輸出軸，所述輸出軸將轉(zhuǎn)速及力矩通過所述聯(lián)軸器傳遞給所述成形機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述成形齒桿的齒為矩形齒、波浪形齒或漸開線齒。
4.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述成形齒桿的數(shù)量與所述鏈條的節(jié)數(shù)相等。
5.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述張緊裝置主要由導(dǎo)軌座、調(diào)節(jié)螺桿、滑塊、橫軸、張緊輪及調(diào)節(jié)螺母組成，所述導(dǎo)軌座固定連接于所述機(jī)架，所述橫軸的兩端分別與所述兩個滑塊連接，所述橫軸的兩端上各設(shè)有ー個張緊輪，其中，同時(shí)旋轉(zhuǎn)位于所述張緊裝置兩側(cè)的調(diào)節(jié)螺母帶動所述調(diào)節(jié)螺桿上升，所述滑塊在所述導(dǎo)軌座上移動，所述兩個張緊輪同時(shí)向上移動，從而實(shí)現(xiàn)兩側(cè)鏈條的張緊。
6.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述主動鏈輪為大鏈輪，所述從動連輪為小鏈輪，所述成形齒環(huán)路靠近所述主動鏈輪所在的一端為輸出端，靠近所述從動鏈輪的一端為輸入端。
7.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要由多個a型微型軸承、多個a型銷軸、帶槽安裝座、多個b型微型軸承及多個b型銷軸組成，所述多個b型微型軸承通過所述多個b型微型軸承逐次有序安裝在所述帶槽安裝座上，并且所述多個b微型軸承呈上下兩行交錯布置，所述多個a型軸承通過所述多個a型銷軸安裝在所述帶槽安裝座的兩端。
8.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，所述壓カ施加裝置包括輥安裝座，與所述機(jī)架固定連接，所述輥安裝座設(shè)有U形架，所述U形架的兩側(cè)各開設(shè)有一個側(cè)槽； 兩個彈簧導(dǎo)向件，分別可滑動地設(shè)于所述U形架的兩側(cè)的側(cè)槽內(nèi)； 兩個彈簧，分別套設(shè)于所述兩個彈簧導(dǎo)向件上； 輥軸，其兩端分別穿設(shè)所述U形架的兩側(cè)的側(cè)槽，并且沿所述側(cè)槽可滑動，所述輥軸的端部與所述彈性導(dǎo)向件抵接； 剛性輥，套設(shè)于所述輥軸上，并收容于所述U形架內(nèi)； 其中，當(dāng)所述剛性輥下端受到垂直向上的カ時(shí)，所述輥軸將カ傳遞給兩側(cè)與其接觸的所述彈簧導(dǎo)向件，所述彈簧導(dǎo)向件向上移動使所述彈簧壓縮，所述彈簧產(chǎn)生的反作用力形成箔材成形過程中的所需的壓力。
9.如權(quán)利要求I所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置，其特征在于，另外ー個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上設(shè)有絲桿部件及套設(shè)于所述絲桿部件上的絲母部件，所述絲桿部件通過連接件與所述滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固接，其中，旋轉(zhuǎn)所述絲母部件將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為垂直方向的平動，以調(diào)節(jié)所述兩個成形機(jī)構(gòu)的滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)之間的間距。
10.ー種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形方法，其特征在于，包括 提供如權(quán)利要求I、任一項(xiàng)所述的金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置； 在所述成形裝置的水平嚙合區(qū)的左端將箔材送入，金屬箔材隨成所述形齒環(huán)路的交錯嚙合漸漸的初步折壓彎曲成為雛形波紋的形狀； 待進(jìn)入水平嚙合區(qū)的中間區(qū)域吋，波紋箔材受到壓力施加裝置及定形裝置作用的垂直于箔材平面的壓力，波紋板在適當(dāng)壓力的作用下進(jìn)ー步發(fā)生塑性變形；及 成形出的波紋箔材從所述成形裝置的水平嚙合區(qū)的右端輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬蜂窩芯的波紋箔材的成形裝置及成形方法，該成形裝置包括機(jī)架；兩個成形機(jī)構(gòu)，其上下并列設(shè)置，并設(shè)于機(jī)架內(nèi)，每個成形機(jī)構(gòu)主要包括主動鏈輪，可轉(zhuǎn)動地設(shè)于機(jī)架上；從動鏈輪，可轉(zhuǎn)動地設(shè)于機(jī)架上，并與主動鏈輪間隔設(shè)置；鏈條，套設(shè)于主動鏈輪及從動鏈輪上；多個成形齒桿，通過鏈條附件與鏈條逐次有序連接；張緊裝置，與鏈條的內(nèi)側(cè)抵接，從而使鏈條通過張緊裝置實(shí)現(xiàn)張緊；滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，位于鏈條的內(nèi)側(cè)；壓力施裝置，設(shè)于其中一個滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的一端；定形裝置，設(shè)于其中一個滑動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的另一端。上述成形裝置及方法可提高成形效率、保證成形質(zhì)量、降低了成形設(shè)備的復(fù)雜程度、實(shí)現(xiàn)波紋箔材成形的自動化生產(chǎn)。
文檔編號B21D33/00GK102794352SQ20121030556
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者于文澤, 羅昌杰, 梅 明, 王書付, 劉天寶, 何凱, 杜如虛 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院