曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于曲面鋼板生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備。曲面鋼板成形方法包括以下步驟，設(shè)計(jì)曲面鋼板的三維模型和展開至平面狀態(tài)時(shí)的初始鋼板形狀和尺寸，于鋼板一面設(shè)置支撐吸附平臺(tái)部件，于鋼板的另一面設(shè)置沖頭，沖頭根據(jù)曲面鋼板的截面輪廓形狀確定沖頭的位置和下壓量，并對鋼板實(shí)施下壓動(dòng)作。曲面鋼板成形設(shè)備，采用上述的曲面鋼板成形方法。本發(fā)明所提供的曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備，可對船體復(fù)雜曲面等復(fù)雜曲面鋼板進(jìn)行漸進(jìn)成形加工，簡化了流程、可自動(dòng)化成形，大幅提高生產(chǎn)效率，有效減少對工人經(jīng)驗(yàn)的依賴，生產(chǎn)過程無塵無煙霧，不產(chǎn)生廢氣廢水，綠色環(huán)保，同時(shí)大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【專利說明】曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于曲面鋼板生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可用于制備多曲率彎板的曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶工業(yè)是為水上交通、海洋開發(fā)及國防建設(shè)提供技術(shù)裝備的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是先進(jìn)裝備制造業(yè)的重要組成部分。船舶工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中地位非常顯著，被譽(yù)為“綜合工業(yè)之冠”，一艘大船就像一個(gè)小鎮(zhèn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國民經(jīng)濟(jì)116個(gè)產(chǎn)業(yè)部門中，船舶工業(yè)與其中的97個(gè)產(chǎn)業(yè)有直接聯(lián)系，關(guān)聯(lián)面達(dá)84%。2013年，全國造船完工量4534萬載重噸(數(shù)據(jù)來源:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng))與2012年相比，同比下降24.7%，造船完工量、新承接船舶訂單量、手持船舶訂單量，三大指標(biāo)分別占世界市場份額的41.4 %、47.9 %、45.3 %，繼續(xù)居世界首位。我國總造船產(chǎn)能雖然世界領(lǐng)先，但在高端船舶裝備研發(fā)和制造方面，與世界造船強(qiáng)國日本和韓國還有相當(dāng)大的差距，目前我國的船舶生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)能力與世界先進(jìn)水平相比，還存在一定的差距，嚴(yán)重制約著我國船舶工業(yè)的發(fā)展。
[0003]船體外板的加工是船舶制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。各種船舶的外表面大都是復(fù)雜的、不可展的空間曲面，從外觀上看是流線形的。這是因?yàn)榇w為了能夠獲得足夠的支持自重和載重量的浮力，船身既要保持水線下面有一定的容積，又要保證船舶航行的經(jīng)濟(jì)性。流線形的曲面是使船舶具有良好的推進(jìn)性能和最小阻力的三維曲面。這種流線形的曲面由三種板材焊接而成:直板、單曲率彎板和復(fù)雜的多曲率彎板。
[0004]單曲率彎板基本都是由船用卷板機(jī)完成，國內(nèi)的許多企業(yè)已經(jīng)突破并完全掌握了國際領(lǐng)先技術(shù)的船用卷板機(jī)技術(shù)。然而，對于復(fù)雜的多曲率彎板。國內(nèi)幾乎所有的企業(yè)都采用水火彎板法，這種工藝方法都是由熟練工人憑借長期積累的經(jīng)驗(yàn)手工完成，嚴(yán)重依賴于老工人的操作經(jīng)驗(yàn)，自動(dòng)化程度低下，精度差，更談不上效率。
[0005]在實(shí)際生產(chǎn)中，水火彎板是由熟練的技術(shù)工人憑長期積累的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)場確定加工參數(shù)并由手工完成作業(yè)。這種經(jīng)驗(yàn)性的手工加工模式不可避免的存在著不足:首先經(jīng)驗(yàn)的獲得需要長期的積累，普通工人難以在短時(shí)期內(nèi)掌握這項(xiàng)技術(shù)；水火彎板加工工人的技工培訓(xùn)不易，水平也參差不齊。其次由于水火彎板作業(yè)工人直接接觸火焰和水蒸氣，勞動(dòng)環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，青年工人大多也不愿從事這一工種，隨著老工人的逐步退休，有經(jīng)驗(yàn)的加工工人日漸匾乏，這種工藝存在斷層的危險(xiǎn)。同時(shí)，水火彎板作業(yè)工人長期直接接觸火焰和水蒸氣，勞動(dòng)環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大。另外，鋼板一次成形率較低，還需要手工用樣板做成形質(zhì)量檢測，不斷的進(jìn)行二次或多次加工對鋼板形狀進(jìn)行修正，不僅加長了生產(chǎn)時(shí)間，還不可避免的存在鋼板加工質(zhì)量波動(dòng)較大的問題，難以實(shí)現(xiàn)精度控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備，可用于復(fù)雜的船舶曲面鋼板的成形等，其成形效果好、成形效率高、成形自動(dòng)化程度高。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種曲面鋼板成形方法，包括以下步驟，設(shè)計(jì)曲面鋼板的三維模型，根據(jù)所述三維模型獲取所述曲面鋼板展開至平面狀態(tài)時(shí)的初始鋼板形狀和尺寸，并根據(jù)所述三維模型分析曲面鋼板的截面輪廓形狀；根據(jù)初始鋼板形狀和尺寸制備鋼板；于所述鋼板一面設(shè)置支撐吸附平臺(tái)部件，于所述鋼板的另一面設(shè)置沖頭，所述沖頭根據(jù)所述曲面鋼板的截面輪廓形狀確定沖頭的位置和下壓量，并對所述鋼板實(shí)施下壓動(dòng)作，迫使鋼板產(chǎn)生塑性變形并獲得所需形狀的曲面鋼板。
[0008]可選地，所述支撐吸附平臺(tái)部件包括多個(gè)矩陣排列的支撐吸附裝置，每個(gè)所述支撐吸附裝置包括用于吸附所述鋼板的吸附盤和可以驅(qū)動(dòng)所述吸附盤上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件，所述吸附盤與所述驅(qū)動(dòng)件之間通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接件連接。
[0009]可選地，所述吸附盤由所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)并隨著板材的變形程度而上下運(yùn)動(dòng)，所述沖頭根據(jù)曲面鋼板的截面輪廓形狀移動(dòng)到鋼板上方，并按照曲面鋼板的截面輪廓形狀設(shè)定的進(jìn)給量及位置進(jìn)行加工。
[0010]可選地，所述沖頭和所述支撐吸附裝置同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述沖頭下壓時(shí)，外側(cè)的兩組支撐吸附裝置保持不動(dòng)，中間的支撐吸附裝置由驅(qū)動(dòng)件提供背壓，使吸附盤隨著鋼板的變形向下移動(dòng)。
[0011]可選地，所述沖頭和所述支撐吸附裝置同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述沖頭下壓時(shí)，外側(cè)的兩組支撐吸附裝置由驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)，中間的支撐吸附裝置由驅(qū)動(dòng)件提供背壓而向下運(yùn)動(dòng)。
[0012]可選地，各支撐吸附裝置的吸附盤的相對位置在沖頭下壓之前調(diào)整好，且調(diào)整好后支撐吸附裝置的吸附盤保持固定不動(dòng)，然后沖頭再下壓使鋼板至吸附盤所在位置。
[0013]可選地，對鋼板進(jìn)行局部變形修正時(shí)，各支撐吸附裝置的吸附盤的相對位置在沖頭下壓之前調(diào)整好，增設(shè)至少兩個(gè)分設(shè)于所述沖頭兩側(cè)的輔助沖頭，所述輔助沖頭和所述支撐吸附裝置提供壓邊力，中間的沖頭向下移動(dòng)并沖壓鋼板。
[0014]本發(fā)明還提供了一種曲面鋼板成形設(shè)備，采用上述的曲面鋼板成形方法，所述曲面鋼板成形設(shè)備包括沖頭和支撐吸附平臺(tái)部件，所述支撐吸附平臺(tái)部件包括多個(gè)矩陣排列的支撐吸附裝置，每個(gè)所述支撐吸附裝置包括用于吸附所述鋼板的吸附盤和可以驅(qū)動(dòng)所述吸附盤上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件，所述吸附盤與所述驅(qū)動(dòng)件之間通過球關(guān)節(jié)連接件連接。
[0015]可選地，所述吸附盤為電磁吸附盤。
[0016]可選地，所述曲面鋼板成形設(shè)備還包括至少兩個(gè)分設(shè)于所述沖頭兩側(cè)且用于提供壓邊力的輔助沖頭。
[0017]本發(fā)明所提供的曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備，可對復(fù)雜曲面鋼板進(jìn)行漸進(jìn)成形加工，克服目前的水火彎板法中所存在的依賴于經(jīng)驗(yàn)、自動(dòng)化程度低下、工作環(huán)境惡劣、效率低下等問題，具有簡化流程、自動(dòng)化成形，大幅提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)，還可以有效減少對工人經(jīng)驗(yàn)的依賴，生產(chǎn)過程無塵無煙霧，不產(chǎn)生廢氣廢水，綠色環(huán)保，同時(shí)大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形方法中初始鋼板計(jì)算示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形方法中截面輪廓截面的分析和計(jì)算示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形方法中沖頭位置規(guī)劃示意圖；
[0022]圖4(a)是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形方法中曲面鋼板漸進(jìn)成形原理示意圖；
[0023]圖4(b)是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形方法中曲面鋼板漸進(jìn)成形原理示意圖；
[0024]圖4(c)是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形方法中曲面鋼板漸進(jìn)成形原理示意圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形設(shè)備中支撐吸附平臺(tái)部件的布置示意圖；
[0026]圖6(a)是本是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形設(shè)備中曲面鋼板漸進(jìn)成形示例動(dòng)作一、二 ；
[0027]圖6(b)是本是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形設(shè)備中曲面鋼板漸進(jìn)成形示例動(dòng)作三；
[0028]圖6(c)是本是本發(fā)明實(shí)施例提供的曲面鋼板成形設(shè)備中曲面鋼板漸進(jìn)成形示例動(dòng)作四。

【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0030]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱為是“連接于”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。
[0031]還需要說明的是，本實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
[0032]如圖1?圖6(c)所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種曲面鋼板成形方法，可以用于大型船舶、飛機(jī)、大型金屬容器制造、海上油氣開發(fā)平臺(tái)的大型支腳的制造、大型鋼結(jié)構(gòu)制造等。上述曲面鋼板成形方法包括以下步驟，設(shè)計(jì)曲面鋼板的三維模型11，曲面鋼板的三維模型11可以根據(jù)產(chǎn)品的需求進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)所述三維模型11獲取所述曲面鋼板展開至平面狀態(tài)時(shí)的初始鋼板12形狀和尺寸，以便于備料。并根據(jù)所述三維模型11分析曲面鋼板的截面輪廓形狀(參考圖2所示為某曲面鋼板的截面輪廓形狀)，以便于確定沖頭I沖壓的位置和沖壓的進(jìn)給量、進(jìn)給率；根據(jù)初始鋼板12形狀和尺寸制備鋼板，具體應(yīng)用中，可以通過電火花線切割等方式制備鋼板，鋼板在初始狀態(tài)下為平面狀；于所述鋼板一面設(shè)置支撐吸附平臺(tái)部件，以提供支撐。于所述鋼板的另一面設(shè)置沖頭1，所述沖頭I根據(jù)所述曲面鋼板的截面輪廓形狀確定沖頭I的位置和下壓量，并對所述鋼板實(shí)施下壓動(dòng)作，迫使鋼板產(chǎn)生塑性變形并獲得所需形狀的曲面鋼板，通過在設(shè)定的方位進(jìn)行設(shè)定量的下壓進(jìn)給并不斷重復(fù)該過程，使平面狀的鋼板最終成型為與設(shè)定的三維模型11 一致的成品。通過這樣的設(shè)計(jì)，不僅可以成形單曲率鋼板，也可以方便、快速、高效、精確地對多曲率鋼板成形，無需依賴?yán)瞎と说牟僮鹘?jīng)驗(yàn)，自動(dòng)化程度高，精度高、效率高，大幅改善了曲面鋼板的成形效果，可以大幅提聞曲面鋼板的廣能。
[0033]具體地，所述支撐吸附平臺(tái)部件包括多個(gè)矩陣排列的支撐吸附裝置30，每個(gè)所述支撐吸附裝置30包括用于吸附所述鋼板的吸附盤3和可以驅(qū)動(dòng)所述吸附盤3上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件5，所述吸附盤3與所述驅(qū)動(dòng)件5之間通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接件4連接?；顒?dòng)關(guān)節(jié)連接件4可為球關(guān)節(jié)連接器等。這樣，可以有效地承托鋼板，且可以根據(jù)鋼板的成形過程上下調(diào)整，在整個(gè)成形過程中可以對鋼板進(jìn)行良好、精確的定位，每一步的成形過程均可以保證精度和可靠性。
[0034]具體地，所述吸附盤3由所述驅(qū)動(dòng)件5帶動(dòng)并隨著板材的變形程度而上下運(yùn)動(dòng)，所述沖頭I根據(jù)曲面鋼板的截面輪廓形狀移動(dòng)到路徑規(guī)劃好的鋼板上方，并按照曲面鋼板的截面輪廓形狀設(shè)定的進(jìn)給量及位置進(jìn)行加工。驅(qū)動(dòng)件5可為液壓缸等。
[0035]具體地，如圖6(a)所示，所述沖頭I和所述支撐吸附裝置30同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述沖頭I下壓時(shí)，外側(cè)的兩組支撐吸附裝置30保持不動(dòng)，中間的支撐吸附裝置30由驅(qū)動(dòng)件5提供背壓，使吸附盤3隨著鋼板的變形向下移動(dòng)，這樣，相應(yīng)的吸附盤3可以通過吸附鋼板并拉動(dòng)鋼板向下運(yùn)動(dòng)，不同位置的吸附盤3，其向下運(yùn)動(dòng)的位移量和速率可以不同，沖頭I可設(shè)置有一個(gè)或至少兩個(gè)，其結(jié)合吸附盤3 —起對鋼板進(jìn)行成形，成形效果好、效率高。
[0036]或者，如圖6(a)所示，所述沖頭I和所述支撐吸附裝置30同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述沖頭I下壓時(shí)，外側(cè)的兩組支撐吸附裝置30由驅(qū)動(dòng)件5驅(qū)動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)，中間的支撐吸附裝置30由驅(qū)動(dòng)件5提供背壓而向下運(yùn)動(dòng)，以使鋼板以預(yù)定的形狀成形。
[0037]具體地，如圖6(b)所示，各支撐吸附裝置30的吸附盤3的相對位置在沖頭I下壓之前調(diào)整好，且調(diào)整好后支撐吸附裝置30的吸附盤3保持固定不動(dòng)，然后沖頭I再下壓使鋼板至吸附盤3所在位置。
[0038]具體應(yīng)用中，如圖6(c)所示，對鋼板進(jìn)行局部變形修正時(shí)，各支撐吸附裝置30的吸附盤3的相對位置在沖頭I下壓之前調(diào)整好，增設(shè)至少兩個(gè)分設(shè)于所述沖頭I兩側(cè)的輔助沖頭10，所述輔助沖頭10和所述支撐吸附裝置30提供壓邊力，中間的沖頭I向下移動(dòng)并沖壓鋼板12，以進(jìn)行局部的變形調(diào)整，而不會(huì)導(dǎo)致其它區(qū)域變形。
[0039]如圖1至圖6(a)所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種曲面鋼板成形設(shè)備，采用上述的曲面鋼板成形方法，所述曲面鋼板成形設(shè)備包括沖頭I和支撐吸附平臺(tái)部件，沖頭I和支撐吸附平臺(tái)部件分設(shè)于鋼板12的兩側(cè)，具體應(yīng)用中，沖頭I可位于鋼板上方，支撐吸附平臺(tái)部件可位于鋼板下方，所述支撐吸附平臺(tái)部件包括多個(gè)矩陣排列的支撐吸附裝置30，每個(gè)所述支撐吸附裝置30包括用于吸附所述鋼板的吸附盤3和可以驅(qū)動(dòng)所述吸附盤3上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件5，所述吸附盤3與所述驅(qū)動(dòng)件5之間通過球關(guān)節(jié)連接件連接。支撐吸附平臺(tái)部件中各吸附盤3的高度可分別獨(dú)立調(diào)節(jié)，其除了起到吸附固定的作用，還可以起到支撐的作用。具體應(yīng)用中，首先使鋼材(初始鋼板12形狀和尺寸)被吸附盤3 (電磁吸附盤)吸附固定住置于支撐吸附平臺(tái)上，其中吸附盤3可為電磁吸附盤，其通過球關(guān)節(jié)與驅(qū)動(dòng)件5(液壓缸)連接；加工時(shí)，沖頭I先移動(dòng)到指定位置，并按照數(shù)控系統(tǒng)給定的進(jìn)給量，對這一區(qū)域的鋼材施行漸進(jìn)彎曲和塑性加工，由于電磁吸附盤是通過球關(guān)節(jié)與液壓缸連接的，因此電磁吸附盤以及其吸附的板材可在一定范圍內(nèi)根據(jù)板材的變形情況而自由轉(zhuǎn)動(dòng)；另一方面，支撐吸附平臺(tái)由液壓缸帶動(dòng)，可以隨著板材的變形程度而上下運(yùn)動(dòng)；然后，沖頭I再移動(dòng)到路徑規(guī)劃好的板材其他位置，并按照數(shù)控系統(tǒng)給定的進(jìn)給量及位置進(jìn)行加工，如此重復(fù)直到整個(gè)工件成形完畢。
[0040]支撐吸附裝置30根據(jù)所需成形的鋼板(船板)尺寸和形狀特點(diǎn)沿X、Y方向布置多個(gè)支撐吸附裝置30，圖5所示為一個(gè)5*4的矩陣布置示意圖。在整個(gè)成形過程中，每個(gè)支撐吸附裝置30根據(jù)各自所在位置板材加工深度和所需變形力的不同，由液壓系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整其高度和提供需要的支撐力，使得鋼板變形成所需形狀。具體地，所述曲面鋼板成形設(shè)備還包括至少兩個(gè)分設(shè)于所述沖頭I兩側(cè)且用于提供壓邊力的輔助沖頭10，以進(jìn)行局部的變形調(diào)整，而不會(huì)導(dǎo)致其它區(qū)域變形。
[0041]本實(shí)施例中，簡要列舉了在加工板材的過程中支撐吸附平臺(tái)部件所提供的幾種動(dòng)作，如圖6(a)至圖6(c)所示。
[0042]示例動(dòng)作一:
[0043]如圖6(a)所示，沖頭I和支撐吸附裝置30同時(shí)運(yùn)動(dòng)。沖頭I下壓時(shí)，外側(cè)兩組支撐吸附裝置30固定保持不動(dòng)。而中間兩組支撐吸附裝置30由液壓缸提供制定的背壓，并隨著板材的變形而緩慢向下移動(dòng)。
[0044]示例動(dòng)作二:
[0045]如圖6(a)所示，沖頭I和支撐吸附裝置30同時(shí)運(yùn)動(dòng)。中間的沖頭I下壓的過程中，外側(cè)兩組支撐吸附裝置30同時(shí)向上運(yùn)動(dòng)(給定位移和相對速度大小)，而中間兩組支撐吸附裝置30隨著鋼板向下運(yùn)動(dòng)(給定背壓)。
[0046]示例動(dòng)作三:
[0047]如圖6(b)所示，各支撐吸附裝置30上的吸附盤3的相對位置提前調(diào)整好，并保持固定不動(dòng)。然后沖頭I再下壓鋼板至吸附盤3所在位置。
[0048]示例動(dòng)作四:
[0049]如圖6(c)所示，局部變形修正時(shí)，增設(shè)兩個(gè)輔助沖頭10，并保持不動(dòng)只提供一定的壓邊力，該輔助沖頭10可位于相應(yīng)支撐吸附裝置30的正上方，以從兩側(cè)分別壓緊鋼板。位于中間的沖頭I向下移動(dòng)，此時(shí)，各支撐吸附裝置30的吸附盤3的相對位置可提前調(diào)整好，并保持固定不動(dòng)，以進(jìn)行局部的變形調(diào)整，而不會(huì)導(dǎo)致其它區(qū)域變形。
[0050]本發(fā)明實(shí)施例所提供的曲面鋼板成形方法和曲面鋼板成形設(shè)備，可對復(fù)雜曲面鋼板進(jìn)行漸進(jìn)成形加工，克服目前的水火彎板法中所存在的依賴于經(jīng)驗(yàn)、自動(dòng)化程度低下、工作環(huán)境惡劣、效率低下等問題，具有簡化流程、自動(dòng)化成形，大幅提高生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)，還可以有效減少對工人經(jīng)驗(yàn)的依賴，生產(chǎn)過程無塵無煙霧，不產(chǎn)生廢氣廢水，綠色環(huán)保，同時(shí)大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種曲面鋼板成形方法，其特征在于，包括以下步驟，設(shè)計(jì)曲面鋼板的三維模型，根據(jù)所述三維模型獲取所述曲面鋼板展開至平面狀態(tài)時(shí)的初始鋼板形狀和尺寸，并根據(jù)所述三維模型分析曲面鋼板的截面輪廓形狀；根據(jù)初始鋼板形狀和尺寸制備鋼板；于所述鋼板一面設(shè)置支撐吸附平臺(tái)部件，于所述鋼板的另一面設(shè)置沖頭，所述沖頭根據(jù)所述曲面鋼板的截面輪廓形狀確定沖頭的位置和下壓量，并對所述鋼板實(shí)施下壓動(dòng)作，迫使鋼板產(chǎn)生塑性變形并獲得所需形狀的曲面鋼板。
2.如權(quán)利要求1所述的曲面鋼板成形方法，其特征在于，所述支撐吸附平臺(tái)部件包括多個(gè)矩陣排列的支撐吸附裝置，每個(gè)所述支撐吸附裝置包括用于吸附所述鋼板的吸附盤和可以驅(qū)動(dòng)所述吸附盤上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件，所述吸附盤與所述驅(qū)動(dòng)件之間通過活動(dòng)關(guān)節(jié)連接件連接。
3.如權(quán)利要求2所述的曲面鋼板成形方法，其特征在于，所述吸附盤由所述驅(qū)動(dòng)件帶動(dòng)并隨著板材的變形程度而上下運(yùn)動(dòng)，所述沖頭根據(jù)曲面鋼板的截面輪廓形狀移動(dòng)到鋼板上方，并按照曲面鋼板的截面輪廓形狀設(shè)定的進(jìn)給量及位置進(jìn)行加工。
4.如權(quán)利要求2所述的曲面鋼板成形方法，其特征在于，所述沖頭和所述支撐吸附裝置同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述沖頭下壓時(shí)，外側(cè)的兩組支撐吸附裝置保持不動(dòng)，中間的支撐吸附裝置由驅(qū)動(dòng)件提供背壓，使吸附盤隨著鋼板的變形向下移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求2所述的曲面鋼板成形方法，其特征在于，所述沖頭和所述支撐吸附裝置同時(shí)運(yùn)動(dòng)，所述沖頭下壓時(shí)，外側(cè)的兩組支撐吸附裝置由驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)而向上運(yùn)動(dòng)，中間的支撐吸附裝置由驅(qū)動(dòng)件提供背壓而向下運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求2所述的曲面鋼板成形方法，其特征在于，各支撐吸附裝置的吸附盤的相對位置在沖頭下壓之前調(diào)整好，且調(diào)整好后支撐吸附裝置的吸附盤保持固定不動(dòng)，然后沖頭再下壓使鋼板至吸附盤所在位置。
7.如權(quán)利要求2所述的曲面鋼板成形方法，其特征在于，對鋼板進(jìn)行局部變形修正時(shí)，各支撐吸附裝置的吸附盤的相對位置在沖頭下壓之前調(diào)整好，增設(shè)至少兩個(gè)分設(shè)于所述沖頭兩側(cè)的輔助沖頭，所述輔助沖頭和所述支撐吸附裝置提供壓邊力，中間的沖頭向下移動(dòng)并沖壓鋼板。
8.一種曲面鋼板成形設(shè)備，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的曲面鋼板成形方法，所述曲面鋼板成形設(shè)備包括沖頭和支撐吸附平臺(tái)部件，所述支撐吸附平臺(tái)部件包括多個(gè)矩陣排列的支撐吸附裝置，每個(gè)所述支撐吸附裝置包括用于吸附所述鋼板的吸附盤和可以驅(qū)動(dòng)所述吸附盤上下運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)件，所述吸附盤與所述驅(qū)動(dòng)件之間通過球關(guān)節(jié)連接件連接。
9.如權(quán)利要求8所述的曲面鋼板成形設(shè)備，其特征在于，所述吸附盤為電磁吸附盤。
10.如權(quán)利要求8或9所述的曲面鋼板成形設(shè)備，其特征在于，所述曲面鋼板成形設(shè)備還包括至少兩個(gè)分設(shè)于所述沖頭兩側(cè)且用于提供壓邊力的輔助沖頭。
【文檔編號(hào)】B21D22/02GK104307952SQ201410409015
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】何凱, 李赳華, 左啟陽, 黨曉兵, 王澎濤, 魏樹國, 杜如虛 申請人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院