[发明专利]一种矩阵拼接工装的制造方法

说明书

本发明提出了一种矩阵拼接工装的制造方法，属于加工工装领域，特别是涉及切割、检验、焊接、成形的一种矩阵拼接工装的制造方法。解决了现有工装加工周期长、成本高、与零件配合精度低、占用空间大的问题。它包括建立零件数学模型、建立工装数学模型、设计拼接板、分割出实体拼接板和将各拼接板组装。它主要用于钣金零件的加工制造。

技术领域

本发明属于加工工装领域，特别是涉及一种矩阵式拼接工装的制造方法。

背景技术

目前，钣金零件的切割、检验、焊接、成形等工序多数需要使用工装来配合完成制造，其中大部分工装是由大块金属毛坯料通过机械加工的方式制造而成，然而此类工装存在诸多缺点和不足，具体如下所示：

1.工装采用块状金属坯料通过机械加工制造完成，加工周期长；

2.坯料的材料费及机械加工制造成本高，导致整体工装采购费用昂贵；

3.工装重量大，搬运困难；

4.部分工装与零件很难一次性完成配合制造，需反复进行修配并且返修困难，耗时，耽误生产周期；

5.工装占用空间大，不易存放。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种矩阵拼接工装的制造方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种矩阵拼接工装的制造方法，它包括以下步骤：

步骤一：建立所要加工零件的数学模型；

步骤二：根据零件的数学模型反向推导出工装结构的数学模型，所述工装结构通过多个拼接板组成；

步骤三：根据成形后零件坯料的实际尺寸设计出与其尺寸配合的拼接板；

步骤四：将数学模型中各拼接板进行拆分，使其处于同一平面，然后在板材上分割出各个实体拼接板；

步骤五：将各个实体拼接板进行组合拼装组成工装结构，通过工装结构对所要加工的零件进行卡装。

更进一步的，所述拼接板为相互拼接锁紧的带牙板料。

更进一步的，所述步骤四中采用激光切割的方式在板材上分割出各个实体拼接板。

更进一步的，所述板材为边角料。

更进一步的，所述板材材料为钛、铝、铜或不锈钢。

更进一步的，所述拼接工装的定位线通过激光切割打标形成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以剩余的废料作为制造原材料，采用矩阵分割法将整体工装分解为多板拼接的结构形式，通过激光切割的方式在废弃板料的料边上切割出各种可以彼此牢固拼接或搭接的板料形状，然后通过组装的方式快速制造出可以用于零件准确切割、检验、焊接或成形的工装模具。本专利所提出的方法其最大特点为加工周期短、成本低、精度高、占用空间少等特点，采用板料拼接的方式制造出可以替代大块金属毛坯料通过机械加工制造的工装。

本发明所述拼接工装加工周期短。传统机加工装根据型面加工的难易程度，其加工周期为数小时到几十小时不等，此类新型切割拼接工装加工时间仅需数分钟，更适用于生产周期短，较为棘手的工作。如图3-4所示，图3为传统机加工装，其加工时间为24小时，图4为本发明所述拼接工装，其加工时间为30分钟，工装加工周期缩短90％以上。

本发明所述拼接工装投入成本低。传统机加工装根据尺寸的大小和型面难易程度的不同，外协采购费用在上千元到几万元不等，拼接工装是由废弃板料切割拼接制造而成，仅需耗费部分电费和废弃板料的回收费。如图3-4所示，图3传统机加工装的采购费用为6千元；图4拼接工装的加工费用仅为300元左右，工装费用降低90％以上。