金属增量成形装置的制作方法

1.本发明公开了一种金属增量成形装置，属于金属零件加工技术领域。


背景技术：

2.在现代制造业中，飞机蒙皮和整体壁板零件、汽车覆盖件、家用电器壳体等工件大多是冲压成形件，这些零件大多是采用压力机和模具对板材、带材施加压力，使之产生塑形变形而获得所需形状和尺寸的成形钣金件，这种成形方法制造壳体类零件一般需要采用凸凹模进行加工。因为凸凹模具的设计制造周期长，成本高，所以这种方法适应于大批量生产，不适合于企业生产单件小批量零件以及试制新产品原型系统，这就为企业争夺新产品市场带来了很大的障碍，同时，传统模具压延成型零件的种类和复杂性都受到很大限制，而且回弹是板料成形加工中不可必免的问题，为了补偿回弹对成形件精度的影响，实际生产中还需要对模具进行反复修模。因此，为了减少成本、缩短制造时间，需要一种即不需要模具，同时又能有效地补偿回弹对成形精度影响的新方法及相应的成形设备。单点渐进成形已经取消了对专用工具的需求，但在成形过程中由于缺少支撑模具的结构影响了板料渐进成形工件的加工精度，比利时学者提出采用激光辅助加热渐进成形方法，降低加工力，提高空间加工精度。
3.文献1“专利公开号是cn201310354306.2的中国发明专利”公开了增量成形装置及利用这种增量成形装置进行增量成形的方法，使用单个机械臂，能够施加足够的增量力，但是机械手本身沉重，因此将导致机器笨重且昂贵。同时使用双工具头进行成形工作，增加成本。文献1“专利公开号是us8322176的美国发明专利”使用2个工具头位于钣金的顶部和底部。工具头分别连接到3个液压执行器，金属成型的可行性很高，但是机器成本很高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有增量成形装置笨重且昂贵的问题，提出一种金属增量成形装置。
5.本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
6.金属增量成形装置，包括工作框架总成、工具总成和工具支撑总成，所述框架总成包括相互垂直的横向工作框架总成和纵向工作框架总成、工具总成和工具支撑总成，所述横向工作框架总成包括相互平行的两个工具横梁和两个支架侧梁，所述纵向工作框架总成两侧分别与两个支架侧梁内侧滑动连接，所述工具总成和工具支撑总成分别与两个工具横梁滑动连接。
7.优选的是，两个所述支架侧梁内侧分别设有滑轨，所述纵向工作框架总成能通过两侧设有滑槽沿着滑轨移动。
8.优选的是，两个所述支架侧梁外侧分别固定有x向电机，所述x向电机的主轴上固定有x向齿轮，所述纵向工作框架总成能两侧设置有x向线性齿轮齿轨，所述x向齿轮与x向线性齿轮齿轨相配合
9.优选的是，所述工具总成包括设置在工具总成支架内部的旋转电机和振动电机，所述旋转电机主轴上固定有主动齿轮，所述工具总成支架底部旋转设置有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮相配合，所述从动齿轮外侧边沿上固定有工具头，所述工具总成支架顶部套设在纵向工作框架总成上部的工具横梁上。
10.优选的是，两个所述工具横梁两端顶部分别固定有z向电机，两个所述支架侧梁内侧设置有z向线性齿轮齿轨，所述z向电机的主轴上固定有z向齿轮，所述z向线性齿轮齿轨能与z向齿轮相配合。
11.优选的是，所述工具总成支架内部还设置有工具y向电机，所述y向电机的主轴上固定有工具y向齿轮，两个所述工具横梁底部分别设置有y向线性齿轮齿轨，所述工具y向齿轮与横向工作框架总成上部的y向线性齿轮齿轨相配合。
12.优选的是，所述工具支撑总成包括顶部套设在纵向工作框架总成下部的工具横梁上的工具支撑总成支架，所述工具支撑总成支架顶部设置有工具支撑头，所述工具支撑头能与工具头配合。
13.优选的是，所述工具支撑总成支架底部固定有支撑y向电机，所述支撑y向电机的主轴上固定有支撑y向齿轮，所述支撑y向齿轮与纵向工作框架总成下部的y向线性齿轮齿轨相配合。
14.本发明的有益效果：
15.本发明提供一种金属增量成形装置，不需要任何模具，工具头和支架将起到一个临时模具的作用，以在每个点弯曲金属，整个机器上的工作量减少，从而使增量力分散到一台电动机上，与使用旋转头工具的其他设计相比，使用振动(锤击)工具头，降低成本、更加小型化和轻量化。
附图说明
16.图1为本发明一种金属增量成形装置的等轴测视图。
17.图2为本发明一种金属增量成形装置的部分等轴测视图。
18.图3为本发明一种金属增量成形装置工具总成的部分等轴测视图。
19.图4为本发明一种金属增量成形装置工具总成的部分等轴测视图。
20.图5为本发明一种金属增量成形装置工具总成的结构示意图。
21.图6为本发明一种金属增量成形装置的部分结构示意图。
22.图7为本发明一种金属增量成形装置工具支撑总成的等轴测视图。
23.图8为本发明一种金属增量成形装置的部分结构示意图。
24.图9为本发明一种金属增量成形装置的工作结构示意图。
25.其中，1
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工具总成，11
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振动电机，12
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旋转电机，13
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工具y向电机，14
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工具总成支架，15
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工具y向齿轮，16
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工具头，17
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从动齿轮，18
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主动齿轮，2
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工具支撑总成，21
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工具支撑头，22
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支撑y向齿轮，23
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工具支撑总成支架，24
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支撑y向电机，3
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工作框架总成，31
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工具横梁，32
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支架侧梁，33
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滑槽，34
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滑轨，35
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x向电机，36
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x向线性齿轮齿轨，37
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z向电机，38
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z向线性齿轮齿轨，39
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y向线性齿轮齿轨。
具体实施方式
26.以下根据附图1
‑
9对本发明做进一步说明：
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.如图1所示，本专利第一实施例在现有技术的基础上提供了金属增量成形装置，包括工作框架总成3、工具总成1和工具支撑总成2，接下来将逐一介绍上述提到的部件的具体结构和连接方式。
31.首先介绍一下框架总成3，其包括相互垂直的横向工作框架总成和纵向工作框架总成，横向工作框架总成包括相互平行的两个工具横梁31和两个支架侧梁32，纵向工作框架总成两侧分别与两个支架侧梁32内侧滑动连接，两个支架侧梁32内侧分别设有滑轨34，纵向工作框架总成能通过两侧设有滑槽33沿着滑轨34移动。
32.为了更精确的可以控制纵向工作框架总成两侧分别与两个支架侧梁32内侧滑动的精度，在两个支架侧梁32外侧分别通过螺栓固定有x向电机35，x向电机35的主轴上通过螺栓或键固定有x向齿轮，纵向工作框架总成能两侧通过螺栓固定有x向线性齿轮齿轨36，x向齿轮与x向线性齿轮齿轨36相配合。当x向电机35的主轴转动时x向齿轮随之转动，x向齿轮带动x向线性齿轮齿轨36移动，从而可以控制纵向工作框架总成在两个支架侧梁32内侧滑动精度。
33.由于两个支架侧梁32结构相同，然后咱们以其中一个工具横梁31为例，如图2所示，工具横梁31两端顶部分别通过螺栓固定有z向电机37，两个支架侧梁32内侧通过螺栓固定有z向线性齿轮齿轨38，z向电机37的主轴上通过螺栓或键固定有z向齿轮，z向线性齿轮齿轨38与z向齿轮相配合。通过控制两个工具横梁31两端z向电机37的转动方向和速度，z向齿轮带动两个工具横梁31在z向线性齿轮齿轨38上下移动。
34.下面将介绍一下工具总成1，如图3
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5所示，其包括安装在工具总成支架14内部的旋转电机12和振动电机11，旋转电机12主轴上通过螺栓或键固定有主动齿轮18，工具总成支架14底部旋转安装有从动齿轮17，主动齿轮18与从动齿轮17相配合，从动齿轮17外侧边沿上通过螺栓固定有工具头16。
35.工具总成支架14顶部套设在纵向工作框架总成上部的工具横梁31上，如图6所示，工具y向电机13安装在工具总成支架14内部，y向电机13的主轴上通过螺栓或键固定有工具y向齿轮15，两个工具横梁31底部分别通过螺栓有y向线性齿轮齿轨39，工具y向齿轮15与纵
向工作框架总成上部的y向线性齿轮齿轨39相配合。当工作时，旋转电机12的主轴转动时主动齿轮18随之转动，主动齿轮18带动从动齿轮17转动，工具头16随着从动齿轮17转动。当需要工具总成1移动时，工具y向电机13的主轴转动，工具y向齿轮15随之转动，工具y向齿轮15带动工具总成支架14在y向线性齿轮齿轨39上移动。
36.下面介绍一下工具支撑总成2，如图7所示，其包括顶部套设在纵向工作框架总成下部的工具横梁31上的工具支撑总成支架23，工具支撑总成支架23顶部安装有工具支撑头21。
37.如图8所示，工具支撑总成支架23底部通过螺栓固定有支撑y向电机24，支撑y向电机24的主轴上通过螺栓或键固定有支撑y向齿轮22，支撑y向齿轮22与纵向工作框架总成下部的y向线性齿轮齿轨39相配合。工具支撑头21能与工具头16配合，如图9所示，当需要工具支撑总成2移动时，支撑y向电机24的主轴转动，从而支撑y向齿轮22转动，支撑y向齿轮22带动工具支撑总成支架23在y向线性齿轮齿轨39移动，本实施例的所有电机均通过市政供电。
38.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。