[实用新型]基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置

说明书

本实用新型公开了基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置，它解决了现有技术中无法实现复杂型面大成形角度板材加工问题，具有延缓破裂、拟制起皱以及提高成形性能等优势，其方案如下：基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置，包括支撑底座，周侧设置可调立柱，支撑底座与可调立柱形成成形腔体，成形腔体内装有设定体积设定压力的可流动液体；板材成形夹具，与可调立柱可拆卸连接用于固定板材的端部；可调支撑，设于成形腔体内，底部与支撑底座固定，顶部与密封顶模接触并支撑板材，设有多个；成形工具头，设于成形腔体上表面；控制器，与可调支撑连接用于控制各个可调支撑的高度，对板材成形进行控制，且与成形工具头连接。

技术领域

本实用新型涉及板材复杂曲面成形技术领域，特别是涉及基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置。

背景技术

渐进成形工艺作为一种柔性无模成形技术，是基于快速原型制造技术“分层制造”的思想迅速发展起来的。目前渐进成形分为单点和双点两种主要形式，双点渐进成形可进行复杂几何形状的成形，但底部模具的制造仍需耗费较大的人力与财力，且无法实现一模多用或单模多形等加工需要，无法满足受众与企业越来越多的个性化需求。

现有的渐进成形技术，在成形复杂形状尤其是具有较大成形角与形状变化位置处，存在着多向应力，加之工具头多次加载的影响，减薄增大、塑性低、成形性能差，容易产生破裂、起皱等现象。

液体具有流动性、不可压缩性与流动润滑性等特性，在液体压力作用下，成形零件的成形性能会得到极大地提高，从而获得较高质量的成形零件，但目前成形件的形状较为简单，无法生产具有复杂曲面与复杂构型的零件。

现有的液压辅助渐进成形技术由于缺少硬性凹凸变化支撑，工具头只能沿着轨迹在同一水平面移动，无法成形三维曲率变化曲面，尤其是同一平面内的凹凸多变化三维曲面与较大成形角的曲面，同时对于局部范围内较小凸起与较小凹台多变化曲面成形也无法完成，因此该技术无法满足用户的个性化需求；另外该技术无法保证未加工时成形腔体内液体的密封要求；另外现有技术中为了成形变曲面结构，借助上、下压头液压缸的压力差，使板料产生变形，但该成形方法中板材挤压在上下压头之间，跟随上下压头压力差的变化产生变形，加工件容易产生由于上下压头挤压产生的压痕，对成形件的成形表面质量与成形性能产生较大影响；再者，上下压头同时变化相同幅度，控制难度较大，板料容易产生错动与滑移，且由于一次成形，成形极限受到较大制约，容易产生成形缺陷；而且由于上下压头尺寸限制等结构特点，无法实现大角度形状成形以及局部范围内凹凸变曲面成形。

因此，需要对基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置进行新的研究设计。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置，该装置设有液压支柱可调硬性支撑和液体压力柔性支撑相结合的复合支撑系统，硬性支撑包括多组支撑柱，通过调整不同位置的支撑高度以及可调立柱高度来成形各种复杂曲面，避免破裂、起皱等失稳现象，提高成形性能。

基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置的具体方案如下：

基于可调柔性多支撑的液压辅助渐进成形装置，包括：

支撑底座，周侧设置可调立柱，支撑底座与可调立柱形成成形腔体，成形腔体内装有设定体积设定压力的可流动液体；

板材成形夹具，与可调立柱可拆卸连接用于固定板材的端部；

可调支撑，设于成形腔体内，底部与支撑底座固定，顶部密封顶模接触并支撑板材，密封顶膜两端部设于可调立柱顶部，密封顶膜与板材均通过板材成形夹具进行固定，以避免液体与板材的直接接触，且可调支撑设有多个；

成形工具头，设于成形腔体上表面；

控制器，与可调支撑连接用于控制各个可调支撑的高度，对板材成形进行控制，且与成形工具头连接。