專利名稱：金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種直接應(yīng)用于金屬板材成型的三軸數(shù)控設(shè)備，具體地說是 一種能使4mm厚度以內(nèi)各類金屬板材快速成形的數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的金屬板料成形技術(shù)(沖壓等)依靠專門的模具在大型沖壓機(jī)床上對板 料壓制成形，由于模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜和制造成本高，生產(chǎn)準(zhǔn)備時間長，加工過程柔 性差，僅適合于大批量生產(chǎn)，例如大批量生產(chǎn)的轎車車身覆蓋件。對于中小批量 的金屬板料的生產(chǎn)和單件試制，目前工業(yè)界還沒有一個合理的解決方案。因此， 許多小批量生產(chǎn)的汽車,其車身覆蓋件有些仍然采用人工的辦法成形，其制造精 度難以控制，有些則采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)以代替金屬板金結(jié)構(gòu)。對于新車開發(fā)，目前 國內(nèi)外多采用樹脂模具，模具及工藝復(fù)雜，成本高。目前工業(yè)界還沒有一種適于 中小批量生產(chǎn)和單件試制的板料成形技術(shù)。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種能使各類金屬板材快速無模成型的數(shù)控設(shè)備。 本實用新型的技術(shù)方案是 一種金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，包括底座、分 別安裝在底座左右兩側(cè)的兩對立柱，立柱由兩根柱腳和一根頂部橫梁構(gòu)成，底座 上設(shè)置有X軸向?qū)к?，X軸向?qū)к壣显O(shè)置有可在其上移動的X軸向平臺，兩對 立柱的頂部橫梁上設(shè)置有Y軸向平臺，Y軸向平臺上設(shè)置有Y軸向?qū)к?，Y軸 向?qū)к壣显O(shè)置有Z軸向主軸。
X軸向?qū)к墳閮筛ㄟ^H型鋼固定在底座上。X軸向?qū)к壍膬蓛?nèi)側(cè)設(shè)置有 X軸向絲桿。
Y軸向?qū)к墳閮筛ㄟ^螺釘固定連接在Y軸向平臺的兩側(cè)，Y軸向?qū)к壍?兩內(nèi)側(cè)設(shè)置有Y軸向絲桿。
通過螺釘把Z軸向主軸安裝在Y軸向?qū)к壣?，再通過Y軸向絲桿帶動Z軸 向主軸在Y方向上運(yùn)動。X軸向平臺，包括底座固定板，安裝在底座固定板上的渦輪絲桿升降機(jī)、 導(dǎo)柱和非金屬材料模型固定板，以及安裝在渦輪絲桿升降機(jī)和導(dǎo)柱上的金屬板材 固定板。
底座采用鋼板拼接結(jié)構(gòu)。
有益效果本設(shè)備由于具有X、 Y、 Z三個方向的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，具有對不同金屬 板材進(jìn)行成型的功能，X、 Y、 Z三軸方向在計算機(jī)控制下實現(xiàn)三軸聯(lián)動，成 型方式為單點漸進(jìn)式的無模成型，單點漸進(jìn)式板料成形技術(shù)主要依靠由計算機(jī)根 據(jù)所成形工件的幾何形狀，形成壓頭成形軌跡，在簡易底模(例如木模)的支撐 下，利用設(shè)備成形，由于不需要制造昂貴的模具和大型沖壓機(jī)床，且成形過程高 度自動化，其成形的柔性大幅度提高，精度水平也明顯高于手工成形，因而使 中小批量的板金工件的生產(chǎn)，甚至單件試制成為可能。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖2為圖1的底座部分； 圖3為圖1的Y軸向平臺部分；
圖4.為圖1的X軸向平臺部分。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步說明。 金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，包括底座l、分別安裝在底座1的左右兩側(cè)的
兩對立柱2，立柱2由兩根柱腳和一根頂部橫梁構(gòu)成，底座1上設(shè)置有X軸向?qū)?軌102， X軸向?qū)к?02上設(shè)置有可在其上移動的X軸向平臺3，兩對立柱2的 頂部橫梁上設(shè)置有Y軸向平臺4， Y軸向平臺4上設(shè)置有Y軸向?qū)к?01，所述 Y軸向?qū)к?01上設(shè)置有Z軸向主軸5。
X軸向?qū)к?02為兩根，通過H型鋼101固定在底座1上。X軸向?qū)к?02 的兩內(nèi)側(cè)設(shè)置有X軸向絲桿103。
Y軸向?qū)к?01為兩根，通過螺釘固定連接在Y軸向平臺4的兩側(cè)，Y軸向 導(dǎo)軌401的兩內(nèi)側(cè)設(shè)置有Y軸向絲桿402。
通過螺釘把Z軸向主軸5安裝在Y軸向?qū)к?01上，再通過Y軸向絲桿402 帶動Z軸向主軸5在Y方向上運(yùn)動。
X軸向平臺3，包括底座固定板301，安裝在底座固定板301上的渦輪絲桿
4升降機(jī)303、導(dǎo)柱304和非金屬材料模型固定板305，以及安裝在渦輪絲桿升降 機(jī)303和導(dǎo)柱304上的金屬板材固定板302。 底座l采用鋼板拼接結(jié)構(gòu)。
金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，通過Y軸向絲桿402實現(xiàn)Y軸向平臺4移動， 將Z軸向主軸5安裝在Y軸向?qū)к?01上，通過數(shù)控系統(tǒng)控制Z向主軸5和X 向平臺3同時相對運(yùn)動來實現(xiàn)無模成型。
通過螺釘把X軸向?qū)к?02安裝在H型鋼101上方。
X軸向平臺3安裝在X軸向?qū)к?02上，再通過X軸向絲桿103帶動X軸向 平臺3。
X軸向平臺3由驅(qū)動裝置帶動渦輪絲桿升降機(jī)303在Z軸方向運(yùn)動。 Z軸向主軸5由驅(qū)動裝置帶動Z軸升降絲桿在Z軸方向運(yùn)動，由驅(qū)動裝置帶 動Z軸向主軸5中的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對非金屬材料進(jìn)行切削加工。
驅(qū)動裝置帶動四臺渦輪絲桿升降機(jī)303同時運(yùn)動，渦輪絲桿升降機(jī)303帶動 金屬板材固定板302上下運(yùn)動。
四根導(dǎo)柱304在金屬板材固定板302上下運(yùn)動時起到穩(wěn)定運(yùn)動的作用。 非金屬材料模型固定板305在設(shè)備進(jìn)行非金屬模型切削時固定非金屬材料。 本設(shè)備能對不同金屬板材進(jìn)行成型，成型方式為單點漸進(jìn)式的無模成型。原 理是將復(fù)雜的三維數(shù)字模型沿高度方向分層，形成一系列斷面二維數(shù)據(jù)，并根據(jù) 這些斷面輪廓數(shù)據(jù)，從頂層開始逐層對板材進(jìn)行局部的塑性加工。在計算機(jī)控制 下，安裝在三軸聯(lián)動的數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備上的成形壓頭，先走到模型的頂部設(shè)定 位置，對板材壓下設(shè)定的壓下量，然后按照第一層斷面輪廓，以等高線的方式， 對板材施行漸進(jìn)塑性加工。在模型頂部板材加工面形成第一層輪廓曲面后，成形 壓頭再壓下一個設(shè)定高度，沿第二層斷面輪廓運(yùn)動，并形成第二層輪廓曲面，如 此重復(fù)直到整個工件成形完畢。
權(quán)利要求1、一種金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，包括底座(1)、分別安裝在底座(1)的左右兩側(cè)的兩對立柱(2)，其特征在于立柱(2)由兩根柱腳和一根頂部橫梁構(gòu)成，底座(1)上設(shè)置有X軸向?qū)к?102)，所述X軸向?qū)к?102)上設(shè)置有可在其上移動的X軸向平臺(3)，所述兩對立柱(2)的頂部橫梁上設(shè)置有Y軸向平臺(4)，所述Y軸向平臺(4)上設(shè)置有Y軸向?qū)к?401)，所述Y軸向?qū)к?401)上設(shè)置有Z軸向主軸(5)。
2、 如權(quán)利要求1所述的金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，其特征在于所述X軸 向?qū)к?102)為兩根，通過H型鋼(101)固定在底座(1)上，X軸向?qū)к?102) 的兩內(nèi)側(cè)設(shè)置有X軸向絲桿(103)。
3、 如權(quán)利要求1所述的金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，其特征在于所述Y軸 向?qū)к?401)為兩根，通過螺釘固定連接在Y軸向平臺(4)的兩側(cè)，Y軸向?qū)к?401)的兩內(nèi)側(cè)設(shè)置有Y軸向絲桿(402)。
4、 如權(quán)利要求1所述的金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，其特征在于通過螺釘 把Z軸向主軸(5)安裝在Y軸直線導(dǎo)軌(401)上，再通過Y軸絲桿(402)帶動Z 軸(5)在Y方向上運(yùn)動。
5、 如權(quán)利要求1所述的金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，其特征在于X軸向平 臺(3)，包括底座固定板(301)，安裝在底座固定板(301)上的渦輪絲桿升降機(jī)(303)、 導(dǎo)柱(304)和非金屬材料模型固定板(305)，以及安裝在渦輪絲桿升降機(jī)(303) 和導(dǎo)柱(304)上的金屬板材固定板(302)。
6、如權(quán)利要求1所述的金屬板材數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，其特征在于底座(1) 采用鋼板拼接結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種直接應(yīng)用于金屬板材成型的數(shù)控?zé)o模成型設(shè)備，包括底座、分別安裝在底座左右兩側(cè)的兩對立柱，立柱由兩根柱腳和一根頂部橫梁構(gòu)成，底座上設(shè)置有X軸向?qū)к?，X軸向?qū)к壣显O(shè)置有可在其上移動的X軸向平臺，兩對立柱的頂部橫梁上設(shè)置有Y軸向平臺，Y軸向平臺上設(shè)置有Y軸向?qū)к?，Y軸向?qū)к壣显O(shè)置有Z軸向主軸。X軸向?qū)к墳閮筛?，通過H型鋼固定在底座上。X軸向?qū)к壍膬蓛?nèi)側(cè)設(shè)置有X軸向絲桿。Y軸向?qū)к墳閮筛?，通過螺釘固定連接在Y軸向平臺的兩側(cè)，Y軸向?qū)к壍膬蓛?nèi)側(cè)設(shè)置有Y軸向絲桿。由于具有X、Y、Z三個方向的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，具有對不同金屬板材進(jìn)行成型的功能，X、Y、Z三軸方向在計算機(jī)控制下實現(xiàn)三軸聯(lián)動，為單點漸進(jìn)式的無模成型，成形過程高度自動化，其成形的柔性大幅度提高，精度水平也明顯高于手工成形。
文檔編號B21D22/02GK201313128SQ20082021467
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者戴京東, 貴 王 申請人:無錫市澳富特成型技術(shù)科研有限公司