專(zhuān)利名稱(chēng):半模曲面件成形裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種半模曲面件成形裝置，屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。包括一個(gè)機(jī)架、一個(gè)可以支撐和固定模具的支座、一個(gè)夾持系統(tǒng)和一個(gè)攪拌成形系統(tǒng)，該攪拌成形機(jī)構(gòu)是將電機(jī)固定在蓋板上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝一個(gè)帶轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)和被加工件之間充滿(mǎn)集群鋼珠。在電機(jī)的帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，鋼珠在轉(zhuǎn)盤(pán)的帶動(dòng)下呈旋渦狀飛轉(zhuǎn)，同時(shí)給活動(dòng)機(jī)架上方的驅(qū)動(dòng)裝置通電，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)機(jī)架向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)、外套筒夾持被加工件共同向下運(yùn)動(dòng)，被加工件在下方模具和上方旋轉(zhuǎn)的鋼珠的共同作用下成形。基于該裝置的成形方法既運(yùn)用了模具成形，又運(yùn)用了優(yōu)化了的多點(diǎn)成形，提高了成形精度，并且比單點(diǎn)成形效率更高，成形更均勻。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半模曲面件成形裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種半模曲面件成形裝置，用于加工小型曲面件，屬于機(jī)械加工工程領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化國(guó)民生產(chǎn)和醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中，小型曲面件被廣泛使用。常規(guī)的小型曲面件的加工方法主要為單點(diǎn)成形和普通多點(diǎn)成形。單點(diǎn)成形技術(shù)加工曲面效率低，各點(diǎn)受力不均勻，成形件質(zhì)量較差；普通多點(diǎn)成形雖然效率高，受力較均勻，但由于加工點(diǎn)不能過(guò)于細(xì)小等缺點(diǎn)，成形件質(zhì)量相對(duì)較差。本實(shí)用新型利用集群鋼珠在工件表面的復(fù)合式運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)曲面件的成形，本實(shí)用新型有效的提高了加工精度，降低了設(shè)備的復(fù)雜程度，節(jié)約設(shè)備成本，因而本實(shí)用新型將有利于曲面件加工的快速發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種半模曲面件成形裝置，其目的在于簡(jiǎn)化成形機(jī)構(gòu)，節(jié)約設(shè)備成本。
[0004]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:包括機(jī)架、支撐和固定模具的支座、夾持機(jī)構(gòu)、攪拌成形機(jī)構(gòu)和集群鋼珠；
[0005]所述的機(jī)架結(jié)構(gòu)是上活動(dòng)機(jī)架與立柱滑動(dòng)連接，立柱和底板固定連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)與該活動(dòng)機(jī)架上部固定連接，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)錐齒輪與立柱上部螺紋連接；
[0006]所述的夾持機(jī)構(gòu)由外套筒、內(nèi)套筒和彈簧構(gòu)成、且位于活動(dòng)機(jī)架內(nèi)，支撐和固定模具的支座與底板固定連接，該彈簧位于該支撐和固定模具的支座的外部，內(nèi)套筒置于該彈簧的上方、并套接在支座的外部，外套筒套接在該內(nèi)套筒的外部，外套筒和內(nèi)套筒的連接處用于夾持被加工件；
[0007]所述的攪拌成形機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤(pán)和蓋板，電機(jī)與蓋板上方固定連接，該電機(jī)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤(pán)與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端固定連接；
[0008]所述的集群鋼珠放置在由轉(zhuǎn)盤(pán)、外套筒和被加工件構(gòu)成的封閉空間中。
[0009]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述蓋板與活動(dòng)機(jī)架固定連接。
[0010]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述集群鋼珠的直徑為0.5mm~20mm。
[0011]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述內(nèi)套筒與外套筒以及與支座相配合部分可以為圓形或方形。
[0012]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述轉(zhuǎn)盤(pán)上安裝多個(gè)螺柱或加工深溝槽。
[0013]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述所述的轉(zhuǎn)盤(pán)帶有磁性。
[0014]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，基于該裝置既運(yùn)用了模具成形，借鑒了多點(diǎn)成形技術(shù)和單點(diǎn)成形技術(shù)，又運(yùn)用優(yōu)化了的多點(diǎn)成形，并突破了傳統(tǒng)的多點(diǎn)成形技術(shù)的受力點(diǎn)不能太細(xì)小的缺點(diǎn)，利用旋轉(zhuǎn)的鋼珠實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)成形的受力點(diǎn)的細(xì)化。成形時(shí)，不僅轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌成形機(jī)構(gòu)而且通過(guò)驅(qū)動(dòng)活動(dòng)機(jī)架迫使鋼珠做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和向下進(jìn)給復(fù)合運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)板材的終成形。采用本實(shí)用新型裝置比多點(diǎn)成形制造成本低，而且可以將每個(gè)和板材接觸的小球的直徑減小到0.5_，從而增大與板材接觸的點(diǎn)數(shù)，改善了多點(diǎn)成形的作用點(diǎn)不能太細(xì)小的缺點(diǎn)，從而提高了成形精度，并且比單點(diǎn)成形效率更高，使板材受力更加均勻。其次，鋼球除了壓制板材外，還使接觸點(diǎn)與板材產(chǎn)生滑動(dòng)，不僅減小了小球與板材接觸應(yīng)力，而且集群式鋼珠的反復(fù)滾動(dòng)還減少了板材的回彈，使成形精度得到大大提高，特別對(duì)于鈦合金薄板的成形精度的提高非常明顯。實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，降低加工成本。

【附圖說(shuō)明】

[0015]圖1是本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型裝置的剖視圖和工作過(guò)程初始圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的工作過(guò)程中間圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的工作過(guò)程結(jié)束圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的攪拌成形機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8a是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的攪拌裝置中轉(zhuǎn)盤(pán)的示意圖；
[0023]圖Sb是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的攪拌裝置中轉(zhuǎn)盤(pán)的示意圖；
[0024]圖Sc是本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置的攪拌裝置中轉(zhuǎn)盤(pán)的示意圖；
[0025]圖8d是本實(shí)用新型圖8c的剖視圖；
[0026]圖中:1.機(jī)架2.上活動(dòng)機(jī)架3.支座4.夾持機(jī)構(gòu)5.攪拌成形機(jī)構(gòu)6.底板7.立柱8.外套筒9.內(nèi)套筒10.彈簧11.電機(jī)12.轉(zhuǎn)動(dòng)軸13.轉(zhuǎn)盤(pán)14.集群鋼珠15.蓋板16.被加工件17.模具18.驅(qū)動(dòng)裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0027]包括機(jī)架1、支撐和固定模具的支座3、夾持機(jī)構(gòu)4、攪拌成形機(jī)構(gòu)5和集群鋼珠14 ；
[0028]所述的機(jī)架I結(jié)構(gòu)是上活動(dòng)機(jī)架2與立柱7滑動(dòng)連接，立柱7和底板6固定連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18的電機(jī)與該活動(dòng)機(jī)架上部固定連接，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)錐齒輪與立柱上部螺紋連接；
[0029]所述的夾持機(jī)構(gòu)4由外套筒8、內(nèi)套筒9和彈簧10構(gòu)成、且位于活動(dòng)機(jī)架2內(nèi)，支撐和固定模具的支座3與底板6固定連接，該彈簧10位于該支撐和固定模具的支座3的外部，內(nèi)套筒9置于該彈簧的上方、并套接在支座3的外部，外套筒8套接在該內(nèi)套筒的外部，外套筒8和內(nèi)套筒9的連接處用于夾持被加工件16 ；
[0030]所述的攪拌成形機(jī)構(gòu)5包括電機(jī)11、轉(zhuǎn)動(dòng)軸12、轉(zhuǎn)盤(pán)13和蓋板15，電機(jī)11與蓋板15上方固定連接，該電機(jī)11與轉(zhuǎn)動(dòng)軸12連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸12與蓋板15轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤(pán)13與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸12下端固定連接；
[0031]所述的集群鋼珠14放置在由轉(zhuǎn)盤(pán)13、外套筒8和被加工件16構(gòu)成的封閉空間中。
[0032]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述蓋板15與活動(dòng)機(jī)架2固定連接。
[0033]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述集群鋼珠14的直徑為0.5mm~20mm。
[0034]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述內(nèi)套筒9與外套筒8以及與支座3相配合部分可以為圓形或方形。
[0035]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述轉(zhuǎn)盤(pán)13上安裝多個(gè)螺柱或加工深溝槽。
[0036]本實(shí)用新型一種實(shí)施方式是所述所述的轉(zhuǎn)盤(pán)13帶有磁性。
[0037]一種半模曲面件成形方法，其特征在于包括下列步驟:
[0038]I)安裝被加工件:
[0039]首先，將彈簧10放置在支撐和固定模具支座3周?chē)?，將?nèi)套筒9套在支座3上，并將已制作好的下模具17固定在支座3上；
[0040]其次，將被加工件16放置于內(nèi)套筒9上，將外套筒8套在內(nèi)套筒9外面，使被加工件16處于被夾緊狀態(tài)；
[0041]2)安裝攪拌成形機(jī)構(gòu):
[0042]在外套筒8與被加工件16所構(gòu)成的半封閉空間上方注入一定數(shù)量的集群鋼珠14，然后將攪拌成形機(jī)構(gòu)5通過(guò)蓋板15固定在活動(dòng)機(jī)架2上；
[0043]3)成形過(guò)程:
[0044]啟動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸12相連接的電機(jī)11，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)集群鋼珠14轉(zhuǎn)動(dòng)；并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18驅(qū)動(dòng)活動(dòng)機(jī)架2向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)4和攪拌成形機(jī)構(gòu)5 —起向下運(yùn)動(dòng)，從而迫使鋼珠壓制被加工件16變形，最終使被加工件16貼合下模表面，形成所需的被加工件16 ；
[0045]4)卸下成形件:
[0046]被加工件16成形后，電機(jī)I斷電，抬起活動(dòng)機(jī)架2，卸掉蓋板15，取出攪拌成形機(jī)構(gòu)5并通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)13上的磁性吸起集群鋼珠14，并且移除外套筒8取出被加工件16。
[0047]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0048]如圖5所示，本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置，所述的機(jī)架包含了上活動(dòng)機(jī)架、底板和立柱以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以由任意驅(qū)動(dòng)件構(gòu)成，只要可以驅(qū)動(dòng)活動(dòng)機(jī)架上下運(yùn)動(dòng)的都可采用。
[0049]如圖7所示，本實(shí)用新型半模曲面件成形裝置，所述的攪拌成形機(jī)構(gòu)5包含了電機(jī)11、轉(zhuǎn)動(dòng)軸12、轉(zhuǎn)盤(pán)13和蓋板15。所述的轉(zhuǎn)盤(pán)13可以由多種形式構(gòu)成，如圖8a、8b、8c，轉(zhuǎn)盤(pán)可以是錐齒輪形狀的，也可以是在圓形盤(pán)上安裝多個(gè)螺栓構(gòu)成，也可以是由帶溝槽的圓形盤(pán)構(gòu)成。轉(zhuǎn)盤(pán)的作用是通過(guò)自身轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)集群鋼珠14在立體空間中旋轉(zhuǎn)、下壓。以上對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)的描述只是示例性的，并非對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了限定。
[0050]參閱圖3:成形過(guò)程中，機(jī)架I中的底板6和立柱7固定不動(dòng)，立柱上端的驅(qū)動(dòng)裝置18帶動(dòng)活動(dòng)機(jī)架2和蓋板15向下滑動(dòng)，并且?guī)?dòng)夾持機(jī)構(gòu)4和攪拌成形機(jī)構(gòu)5 —起向下運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)13帶動(dòng)集群鋼珠14壓制被加工件16與下模接觸，同時(shí)，啟動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸12相連接的電機(jī)11，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)13轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)集群鋼珠14轉(zhuǎn)動(dòng)，使被加工件16變形。
[0051]參閱圖4:成形結(jié)束時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置18斷電，使內(nèi)套筒9和外套筒8夾持被加工件16停留在某一位置不動(dòng)。電機(jī)11斷電，轉(zhuǎn)盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，集群鋼珠14迫使被加工件16完全貼合下模表面，形成所需的被加工件(16)。完成成形過(guò)程。
[0052]以上結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述。半模曲面件成形裝置只需要將被加工件16安放在內(nèi)套筒9和外套筒8之間夾持住，給電機(jī)11通電，同時(shí)給驅(qū)動(dòng)裝置18通電，即可以實(shí)現(xiàn)被加工件16的沖壓成形。
[0053]很明顯，以上描述以及附圖中所示的內(nèi)容均應(yīng)被理解為是示例性的，而非意味著對(duì)本實(shí)用新型的限制。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然可以在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行各種變形或修改。顯然，這些變形或修改均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半模曲面件成形裝置，其特征在于包括:機(jī)架、支撐和固定模具的支座、夾持機(jī)構(gòu)、攪拌成形機(jī)構(gòu)和集群鋼珠； 所述的機(jī)架結(jié)構(gòu)是上活動(dòng)機(jī)架與立柱滑動(dòng)連接，立柱和底板固定連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)與該活動(dòng)機(jī)架上部固定連接，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)錐齒輪與立柱上部螺紋連接； 所述的夾持機(jī)構(gòu)由外套筒、內(nèi)套筒和彈簧構(gòu)成、且位于活動(dòng)機(jī)架內(nèi)，支撐和固定模具的支座與底板固定連接，該彈簧位于該支撐和固定模具的支座的外部，內(nèi)套筒置于該彈簧的上方、并套接在支座的外部，外套筒套接在該內(nèi)套筒的外部，外套筒和內(nèi)套筒的連接處用于夾持被加工件； 所述的攪拌成形機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤(pán)和蓋板，電機(jī)與蓋板上方固定連接，該電機(jī)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與蓋板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤(pán)與該轉(zhuǎn)動(dòng)軸下端固定連接； 所述的集群鋼珠放置在由轉(zhuǎn)盤(pán)、外套筒和被加工件構(gòu)成的封閉空間中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半模曲面件成形裝置，其特征在于，蓋板與活動(dòng)機(jī)架固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半模曲面件成形裝置，其特征在于，集群鋼珠的直徑為0.5mm?20mmo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半模曲面件成形裝置，其特征在于，內(nèi)套筒與外套筒以及與支座相配合部分為圓形或方形。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半模曲面件成形裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)盤(pán)上安裝多個(gè)螺柱或加工深溝槽。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的半模曲面件成形裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)盤(pán)帶有磁性。
【文檔編號(hào)】B21D11-20GK204276598SQ201420690457
【發(fā)明者】胡志清, 付曉, 劉昆 [申請(qǐng)人]吉林大學(xué)