[发明专利]一种大尺寸环形件数字化柔性成形装置与方法

权利要求书

1.一种大尺寸环形件数字化柔性成形装置，包括动力与传动机构、柔性辊系统、柔性夹持系统和可重构模具系统，其特征在于：所述动力与传动机构用于调节柔性辊系统的位置、带动柔性辊系统旋转成形，柔性辊压系统用于任意三维环壳类零件滚弯成形，柔性夹持系统用于待成形板料的夹持，柔性模具系统用于柔性数字化模具的快速生成。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸环形件数字化柔性成形装置，其特征在于：所述动力与传动机构包括旋转电机、垂直传力杆、垂直升降杆、水平传力杆和水平伸缩杆；电机带动传力杆转动，进而带动柔性辊系统旋转，用于板料快速滚压成形；垂直传力杆和垂直升降杆用于调节柔性辊系统的高度位置，并在滚弯成形时对板料施加垂直方向的压力；水平传力杆和水平伸缩杆用于调节柔性辊系统的水平位置，适应不同尺寸零件成形需求。

3.根据权利要求1所述的一种大尺寸环形件数字化柔性成形装置，其特征在于：所述柔性辊系统包括固定框架、调节杆、连接螺栓、支撑块和柔性辊；固定框架与动力与传动机构相连，其上固定有用于调节柔性辊的高度的调节杆；该调节杆通过连接螺栓与支撑块相连，该支撑块上夹持和固定有用于板料滚弯的柔性辊。

4.根据权利要求1所述的一种大尺寸环形件数字化柔性成形装置，其特征在于：所述柔性夹持系统包括底座、紧固销、伸缩油缸、夹具体、夹持油缸和夹料块；伸缩油缸通过紧固销固定在底座上，伸缩油缸施加水平拉力；夹持油缸和夹料块安装在夹具体上，支撑夹持油缸用于对夹料块施加压紧力；夹料块夹持板料。

5.根据权利要求1所述的一种大尺寸环形件数字化柔性成形装置，其特征在于：所述可重构模具系统由多点基本体组成，通过调节基本体的高度，实现任意三维曲面模具型面的快速生成，为环壳类零件滚弯成形提供数字化模具支撑。

6.一种大尺寸环形件数字化柔性成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、按权1-5一项所述的大尺寸环形件数字化柔性成形装置的结构完成成形装置的装配，并通过多点数字化CAD/CAE/CAM软件调节控制柔性辊系统调节杆和可重构模具系统基本体的高度，使之分别形成一定的曲率和模具型面；

S2、将板料置于可重构模具系统上方，并通过内外柔性夹持系统进行夹紧；

并通过垂直升降杆调节柔性辊系统的高度，使其接触板料后向下施加一定压力；

S3、驱动电机，使其带动柔性辊系统绕旋转电机轴线旋转，直至板料贴合可重构模具系统型面；

S4、调节柔性辊系统和可重构模具系统基本体的高度，使其曲度增大，然后重复步骤2，直至板料形状与目标形状一致；

S5、关闭旋转电机、抬升垂直升降杆、回缩夹持油缸、取出成形件。

7.根据权利要求6所述的一种大尺寸环形件数字化柔性成形方法，其特征在于：所述步骤S1中，柔性辊为具有一定刚度的可弯曲辊。

8.根据权利要求6所述的一种大尺寸环形件数字化柔性成形方法，其特征在于：所述步骤S2中，板料为环形坯料，内外柔性夹持系统具有拉伸和压边功能。