用於金屬板材無模快速成形加工的專用成形工具的製作方法
2023-04-30 09:42:26 2
專利名稱：用於金屬板材無模快速成形加工的專用成形工具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專門用於金屬板料的無模塑性成形加工的板材數控旋壓成形工具，屬於機械工程領域。
背景技術：
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)的成形生產都是在拉深壓力機壓延成形的。這種方法能夠成形的工件的複雜程度是有限的，一般需要多套模具才能生產出來。隨著人們對於汽車等工業產品的要求不但提高，消費者對汽車的外觀要求多樣化、個性化、更美觀，而價格要求更低廉。一個新車型的開發，使用傳統製作樣車車身覆蓋件的方法，生產成本高，質量不能很好的保證，周期也很長。因而傳統的車型開發方法周期很長，成本比較高，已經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漸進成形方法和基於單點漸進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製品的橫斷面形狀移動走等高線，從而實現板材的逐點成形。其成形工具是移動過程中不旋轉的球頭棒。後來，松原茂夫等又提出了新的成形工具結構加壓棒的頭部有一個可以自由轉動的球體，加壓板中心有能夠為球體供應潤滑劑的加油孔。
最初使用的是固定的球頭棒，在成形過程中走成形後製品截面的等高線，球頭與板材之間是滑動摩擦，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。雖然後來工具頭採用了能夠自由轉動的球體，並且具有能向球體供應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摩擦，其並不能很好的在板材表面滾動。由於使用潤滑劑，這樣加工完畢後就必須對工件進行清洗，因此增加了工序並造成環境汙染。而且加工生產必須使用專用的成形設備，投資大，一般企業承受不起。
實用新型內容本實用新型是針對現有單點漸進成形工藝特點，提出了一種新的逐點旋壓成形加工工具，可以很好的解決普通球頭形加壓棒存在的加工效率不高、加工後工件表面質量差、不能很好地控制回彈等問題。
本實用新型的用於金屬板材無模快速成形加工的專用成形工具，其特徵在於所述工具主要由迴轉工具體、滾動體和滾動體保持器三部分構成；所述滾動體安裝在滾動體保持器上，所述滾動體保持器安裝在所述迴轉工具體上。
使用這種工具對板材進行逐點漸進成形，能夠充分發揮板材的成形性能，使板材成形為高精度、低回彈、良好的表面質量、曲面輪廓複雜的鈑金件。大大提高了板材的成形極限，擴大加工範圍，實現諸如不鏽鋼等難加工材料的塑性變形。可以用於汽車覆蓋件或航空器等需要較大尺寸的鈑金樣件的生產成形，或者其他需要曲面金屬鈑金件的成形。
附圖1是本實用新型的成形工具結構示意圖；
圖2是本實用新型的成形工具實施例一的結構示意圖；圖3是本實用新型的成形工具實施例二的結構示意圖；圖4是本實用新型的成形工具實施例三的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型的用於金屬板材無模快速成形加工的專用成形工具主要由迴轉工具體1、滾動體2和滾動體保持器3三部分構成，滾動體2安裝在滾動體保持器3上，並通過滾動體保持器3安裝在迴轉工具體1上。其中迴轉工具體1的尾部是具有適合數控加工中心主軸裝夾的標準刀柄，這樣就可以利用工具機的自動換刀功能實現工具在加工中途的自動更換；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量、加工效率以及工具的使用壽命。滾動體2為高精度、高硬度、高表面粗糙度的鋼球滾珠或滾輪。滾動體2隨著工具旋轉繞著工具體1軸線作行星運動。滾動體保持器3是保持滾動體2不從迴轉工具體1上脫落下來的零件；當滾動體2是鋼球滾珠5時，滾動體保持器3呈帶狀，環繞在迴轉工具體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，其繞著迴轉工具體1的軸線呈螺旋非對稱方式布置，這樣可以保證在旋轉過程中鋼球滾珠5碾壓覆蓋的面積。當滾動體2是滾輪7時，滾動體保持器3為芯軸8，滾輪7採用軸對稱排列，通過芯軸8與工具頭4聯接。滾動體2繞著工具體1的軸線作行星運動，滾動體2在金屬板料和迴轉工具頭之間，迴轉工具體1通過摩擦帶動滾動體2在板料表面滾動。滾動體2與板料之間是滾動摩擦，滾動體2與工具體1之間也是滾動摩擦。
權利要求1.一種用於金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特徵在於所述工具主要由迴轉工具體、滾動體和滾動體保持器三部分構成；所述滾動體安裝在滾動體保持器上，所述滾動體保持器安裝在所述迴轉工具體上。
2.如權利要求1所述的用於金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特徵在於所述迴轉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.如權利要求2所述的用於金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特徵在於所述迴轉工具體的尾部是具有適合數控加工中心主軸裝夾的標準刀柄。
4.如權利要求1所述的用於金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特徵在於所述滾動體為滾珠；與此相適應，所述滾動體保持器為帶狀，上面有安裝所述滾珠的徑向的圓孔，繞著所述迴轉工具體軸線呈螺旋非對稱方式布置。
5.如權利要求1所述的用於金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特徵在於所述滾動體為滾輪；與此相適應，所述滾動體保持器為聯接所述滾輪與工具頭的芯軸。
專利摘要本實用新型屬於機械工程領域，涉及一種用於金屬板材無模快速成形加工的專用工具，其特徵在於所述工具主要由迴轉工具體、滾動體和滾動體保持器三部分構成；所述滾動體通過所述滾動體保持器安裝在所述迴轉工具體上。使用該工具對板材進行逐點漸進成形，能夠充分發揮板材的成形性能，使板材成形為高精度、低回彈、良好的表面質量、曲面輪廓複雜的鈑金件。大大提高了板材的成形極限，擴大加工範圍，可以用於汽車覆蓋件或航空器等需要較大尺寸的鈑金樣件的生產成形，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 優先權日2002年11月26日
發明者張春 申請人:湖北汽車工業學院