專利名稱：非對壓多點(diǎn)板材成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種板材成形裝置，特別是涉及一種非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，
即上下壓頭基本體單元不在同一軸線上的多點(diǎn)板材成形裝置。
技術(shù)背景 多點(diǎn)板材成形裝置是用于板材三維曲面加工成形的柔性加工設(shè)備，在船舶、汽車、 飛機(jī)等工業(yè)有廣泛的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)三維板材的柔性制造與數(shù)字化制造。 造船中，船體外板曲面形狀復(fù)雜，外板的尺寸也越來越大。目前單向曲度的船體外 板構(gòu)件一般使用三輥彎板機(jī)或油壓機(jī)進(jìn)行冷彎成形，而對于復(fù)雜的三維曲面的船體外板構(gòu) 件，則在使用上述冷加工方法進(jìn)行縱向曲度加工成型的基礎(chǔ)上，再用水火彎板方法進(jìn)行橫 向曲度的熱彎曲加工。該水火彎板工藝生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、對工人技術(shù)水平要求高。 國內(nèi)開發(fā)出的多點(diǎn)成形裝置通過眾多可調(diào)高度的壓頭構(gòu)成具有三維曲面形狀的模具，代替 傳統(tǒng)的整體模具壓制板材構(gòu)件成形，是一種有可行的方法。 目前，多點(diǎn)成形裝置通常有上下兩套壓頭基本體群，通過上下兩套壓頭基本體群
形成的成形曲面來壓制三維曲面板材零件，壓制時壓頭基本體群中的某個上壓頭基本體單 元中心與其對應(yīng)的下壓頭基本體單元中心是在同一軸線上的，即采用的是對壓方式。 采用多點(diǎn)對壓成形時，板材經(jīng)常沿拉伸方向產(chǎn)生明顯的溝狀缺陷，而在壓縮方向
產(chǎn)生明顯的皺曲缺陷。這些缺陷嚴(yán)重影響了壓制板材的成形質(zhì)量，限制了多點(diǎn)成形技術(shù)的應(yīng)用。 產(chǎn)生以上缺陷的主要原因是不管采用何種形式的壓頭(球頭壓頭、方板型壓頭、 具有擺頭功能的壓頭)，壓頭與壓頭之間均存在較大的間隙，當(dāng)板材成形時，上下對壓的區(qū) 域板材變形受到約束，而間隙區(qū)域板材未受到約束，易產(chǎn)生上述的變形缺陷。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于改變多點(diǎn)成形時易在被加工板材上留下溝狀缺陷及皺曲
缺陷的現(xiàn)狀，提供一種非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，即上下壓頭基本體單元不在同一軸線上
的多點(diǎn)板材成形裝置，是通過上壓頭基本體群中壓頭基本體單元與下壓頭基本體群中壓頭
基本體單元錯位排列，即壓頭基本體單元位置的改變，從而提高壓制時接觸板材的壓頭密
度，顯著減少成形過程中產(chǎn)生的缺陷，提高被加工件的整體質(zhì)量。 本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 —種非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，即上壓頭基本體單元、下壓頭基本體單元不在同 一軸線上的多點(diǎn)板材成形裝置。由上壓頭基本體群、下壓頭基本體群、調(diào)整機(jī)構(gòu)和加載機(jī)構(gòu) 組成，其特征在于上壓頭基本體群由規(guī)則排列的上壓頭基本體單元、壓頭護(hù)板及固定上壓 頭基本體單元的固定板組成；下壓頭基本體群由規(guī)則排列的下壓頭基本體單元，壓頭護(hù)板
及固定下壓頭基本體單元的固定板組成；上壓頭基本體群中的上壓頭基本體單元與下壓頭 基本體群中的下壓頭基本體單元不在同一軸線上。[0010] 所述的上壓頭基本體單元、下壓頭基本體單元的交錯排列方式是下壓頭基本體單元呈正方形排列，而上壓頭基本體單元則排列在正方形的面心。 所述的上壓頭基本體單元、下壓頭基本體單元的交錯排列方式是上壓頭基本體單元呈正方形排列，下壓頭基本體單元則排列在正方形的面心。 所述的上壓頭基本體單元、下壓頭基本體單元的交錯排列方式是下壓頭基本體
單元呈等腰三角形排列，上壓頭基本體單元則排列在等腰三角形的垂線中心。 所述的上壓頭基本體單元、下壓頭基本體單元的交錯排列方式是上壓頭基本體
單元呈等腰三角形排列，下壓頭基本體單元則排列在等腰三角形的垂線中心。 本實(shí)用新型由于采用了上壓頭基本體單元、下壓頭基本體單元不在同一軸線上的
結(jié)構(gòu)，與其他對壓多點(diǎn)成形裝置相比，壓頭分布更均勻，成形效果更好；同時由于接觸點(diǎn)成
倍增加，在成形過程中可有效抑制各種缺陷的發(fā)生，能顯著提高板材的成形質(zhì)量。


圖1是本實(shí)用新型示意圖。 圖2是下壓頭基本體單元呈正方形排列而上壓頭基本體單元排列在正方形面心時的俯視示意圖； 圖3是下壓頭基本體單元正排列時中心形成的正方形情況示意圖； 圖4是下壓頭基本體單元傾斜45度排列時中心形成的傾斜正方形情況示意圖。 圖5是下壓頭基本體單元呈等腰三角形排列而上壓頭基本體單元排列在等腰三
角形垂線中點(diǎn)時的俯視示意圖。 圖6是下壓頭基本體單元錯位正排列時中心形成等腰三角形的情況示意圖；[0021] 圖7是下壓頭基本體單元傾斜45度錯位排列時中心形成的等腰三角形情況示意圖。 圖中，l.上壓頭基本體單元，2.下壓頭基本體單元，3.護(hù)板，4.板材，5.上壓頭基本體單元中心位置，6.下壓頭基本體單元中心位置。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及工作過程。[0024] 由上壓頭基本體群、下壓頭基本體群、調(diào)整機(jī)構(gòu)和加載機(jī)構(gòu)組成。上壓頭基本體群由規(guī)則排列的上壓頭基本體單元1、壓頭護(hù)板3及固定上壓頭基本體單元1的固定板組成；下壓頭基本體群由規(guī)則排列的下壓頭基本體單元2，壓頭護(hù)板3及固定下壓頭基本體單元2的固定板組成；上壓頭基本體群中的上壓頭基本體單元1與下壓頭基本體群中的下壓頭基本體單元2不在同一軸線上。[0025]具體實(shí)施方式
一 上壓頭基本體單元1、下壓頭基本體單元2的交錯排列方式是下壓頭基本體單元2呈正方形排列，而上壓頭基本體單元1則排列在正方形的面心。[0027]具體實(shí)施方式
二 上壓頭基本體單元1、下壓頭基本體單元2的交錯排列方式是上壓頭基本體單元1呈正方形排列，下壓頭基本體單元2則排列在正方形的面心。[0029]具體實(shí)施方式
三 上壓頭基本體單元1、下壓頭基本體單元2的交錯排列方式是下壓頭基本體單元2呈等腰三角形排列，上壓頭基本體單元1則排列在等腰三角形的垂線中心。[0031]具體實(shí)施方式
四 上壓頭基本體單元1、下壓頭基本體單元2的交錯排列方式是上壓頭基本體單元1呈等腰三角形排列，下壓頭基本體單元2則排列在等腰三角形的垂線中心。[0033] 由圖可知，若下壓頭基本體單元呈MXN陣列排列，則上壓頭基本體單元可呈(M-l) X (N-l)或(M+l) X (N+l)陣列排列。從圖2可以看出，上下壓頭與板材接觸的點(diǎn)密度提高，約為其他對壓多點(diǎn)成形裝置的1倍。 壓頭可采用活絡(luò)方塊形壓頭、或具有擺頭功能的壓頭、或球形壓頭等各種形式的壓頭。不管采用何種壓頭形式，非對壓多點(diǎn)板材成形裝置均會提高壓頭分布密度，使板材受力更均勻，成形效果更好。 若采用活絡(luò)方塊形壓頭，可使板材所有曲面被壓頭表面形成的曲面包裹，大大限制其變形范圍，有效抑制各種缺陷的產(chǎn)生。 下面來說明使用非對壓多點(diǎn)板材成形裝置壓制成形板材的過程。上壓頭基本體單元1和下壓頭基本體單元2規(guī)則排列后，通過護(hù)板3和固定板將上壓頭基本體單元1和下壓頭基本體單元2固定好，再通過調(diào)整機(jī)構(gòu)將每個下壓頭基本體單元2的高度調(diào)整好，使上壓頭基本體群、下壓頭基本體群構(gòu)成所需的加工成形曲面。壓制板材時，加載機(jī)構(gòu)驅(qū)動上壓頭基本體群慢慢下壓，使板材逐漸與下壓頭基本體群構(gòu)成的曲面接觸產(chǎn)生變形。與原來
對壓多點(diǎn)板材成形裝置不同的是，原來在壓頭間隙處由于未受到壓力作用而產(chǎn)生缺陷的地方，由于有了上壓頭的壓制作用，限制了其變形，從而大大抑制了板材在成形過程中各種缺陷的產(chǎn)生。 完成一段板材的成形之后，使上壓頭基本體群提升，將各下壓頭基本體單元2再次調(diào)節(jié)構(gòu)造成需要的新的曲面形狀，之后將板材進(jìn)料一段，再壓彎成形。逐段構(gòu)造曲面，逐段進(jìn)料，逐段彎曲，直至完成整個板材的加工成形。
權(quán)利要求一種非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，由上壓頭基本體群、下壓頭基本體群、調(diào)整機(jī)構(gòu)和加載機(jī)構(gòu)組成，上壓頭基本體群由規(guī)則排列的上壓頭基本體單元(1)、壓頭護(hù)板(3)及固定上壓頭基本體單元(1)的固定板組成；下壓頭基本體群由規(guī)則排列的下壓頭基本體單元(2)，壓頭護(hù)板(3)及固定下壓頭基本體單元的固定板組成；其特征在于上壓頭基本體群中的上壓頭基本體單元(1)與下壓頭基本體群中的下壓頭基本體單元(2)不在同一軸線上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，其特征在于所述的上壓頭基本 體單元(D、下壓頭基本體單元(2)的交錯排列方式是下壓頭基本體單元(2)呈正方形排 列，而上壓頭基本體單元(1)則排列在正方形的面心。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，其特征在于所述的上壓頭基本 體單元(D、下壓頭基本體單元(2)的交錯排列方式是上壓頭基本體單元(1)呈正方形排 列，下壓頭基本體單元(2)則排列在正方形的面心。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，其特征在于所述的上壓頭基本 體單元(D、下壓頭基本體單元(2)的交錯排列方式是下壓頭基本體單元(2)呈等腰三角 形排列，上壓頭基本體單元(1)則排列在等腰三角形的垂線中心。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，其特征在于所述的上壓頭基本 體單元(D、下壓頭基本體單元(2)的交錯排列方式是上壓頭基本體單元(1)呈等腰三角 形排列，下壓頭基本體單元(2)則排列在等腰三角形的垂線中心。
專利摘要一種非對壓多點(diǎn)板材成形裝置，由上壓頭基本體群、下壓頭基本體群、調(diào)整機(jī)構(gòu)和加載機(jī)構(gòu)組成。上壓頭基本體群由規(guī)則排列的上壓頭基本體單元、壓頭護(hù)板及固定上壓頭基本體單元的固定板組成；下壓頭基本體群由規(guī)則排列的下壓頭基本體單元，壓頭護(hù)板及固定下壓頭基本體單元的固定板組成；上壓頭基本體群中的上壓頭基本體單元與下壓頭基本體群中的下壓頭基本體單元不在同一軸線上。與其他對壓多點(diǎn)成形裝置相比，壓頭分布更均勻，成形效果更好；同時由于接觸點(diǎn)成倍增加，在成形過程中可有效抑制各種缺陷的發(fā)生，能顯著提高板材的成形質(zhì)量。適用于大型三維曲面板材構(gòu)件的成形加工。
文檔編號B21D5/01GK201519712SQ200920228670
公開日2010年7月7日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者張燦勇, 焦和桐, 王呈方, 胡勇 申請人:武漢理工大學(xué)