科创中国
复杂曲面钢板数控柔性渐进成形设备
成果类型：: 实用新型专利
发布时间: 2022-11-15 09:59:58
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 郝建平 | 2022-11-15 16:12:01
本实用新型适用于复杂曲面钢板成形技术领域，公开了一种复杂曲面钢板数控柔性渐进成形设备。成形设备包括成形机床床身、用于分步渐进加工成形金属板材的支撑吸附装置和工具压头组；支撑吸附装置包括支撑架、用于吸附金属板材的吸附部件、用于调节吸附部件位移的支撑部件。成形方法采用上述的复杂曲面钢板数控柔性渐进成形设备，包括以下步骤：将加工件分为多个分段，通过工具压头组和支撑吸附装置依次渐进分别作用于加工件各分段的两面。本实用新型所提供的一种复杂曲面钢板数控柔性渐进成形设备，可以加工多种形状的金属板材，结构稳定可靠，可操作性强，加工效率更高，对操作工人的熟练程度要求较低且成品质量高。
一种复杂曲面钢板数控柔性渐进成形设备，其特征在于，包括成形机床床身，还包括用于分步渐进加工成形金属板材的支撑吸附装置和工具压头组，所述支撑吸附装置和所述工具压头组连接于所述机床床身且相对设置；所述支撑吸附装置包括支撑架、用于吸附金属板材的吸附部件、用于调节所述吸附部件位移的支撑部件，所述支撑部件连接于所述支撑架，所述吸附部件连接于所述支撑部件。
复杂曲面钢板的加工，例如船体复杂曲面钢板的加工是船舶制造的关键环节之 一，流线形的曲面使船舶具有良好的推进性能和最小阻力的三维曲面，因此既可以让船体 获得足够的支持自重和载重量的浮力，又保证了船舶航行的经济性。针对复杂曲面金属板 材的加工，现有技术主要有机械冲压工艺、水火弯板工艺以及板材多点成形工艺等多种加 工工艺。
机械冲压工艺是最传统的加工工艺，主要由熟练工人依靠经验完成。该加工工艺 具有效率高、加工精度好的优点，通常采用大形液压机床作为冲压机床。但是，由于冲头形 状及板材厚度的限制，该加工工艺无法制作大曲率的双向弯板，适用范围比较局限。此外， 由于采用了大形液压机床作为冲压机床，该加工工艺能源消耗比较大，经济性较差。
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本实用新型所提供的一种复杂曲面钢板数控柔性渐进成形设备，可以通过加工一 系列的二维断面层(分段式加工，即一个复杂曲面钢板可以分为多个分段，本实施例中所称 二维断面层即为各分段），从而获得复杂曲面形状的金属板材，可以加工多种形状的金属板 材，结构稳定可靠，可以实现自动加工，可操作性强，加工效率更高，对操作工人的熟练程度 要求较低。另外，由于不需要设计专门的模具，加工柔性度高，可适用于加工各种不同复杂 形状的金属板材，成本更低，经济性更好，采用了基于最小能量法的渐进成形加工方案，可 大幅减小渐进成形加工的成形力，减少了成形钢板的表面质量缺陷，成形钢板表面加工质 量高。
技术合作
由于不需要设计专门的模具，加工柔性度高，可适 用于加工各种不同复杂形状的金属板材，成本更低，经济性更好，采用了基于最小能量法的 渐进成形加工方案，可大幅减小渐进成形加工的成形力，减少了成形钢板的表面质量缺陷， 成形钢板表面加工质量高。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
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