CN104174761A - 利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，它由控制机构、颗粒介质超声振动机构、柔性上软模、柔性下软模和模型装载箱组成；颗粒介质超声振动机构由超声波发生器、数据线接口、箱门、门把、电源线接口、箱体、电磁板和颗粒介质组成；超声波发生器焊接在箱体的顶部，颗粒介质位于超声波发生器之中并离散分布，数据线接口与电源线接口通过螺栓固定在箱体的右侧，并分别通过数据线和电源线连接到控制机构上。其制作工艺分为五个步骤。本发明可以对不同复杂形状的板材进行批量生产、可以一次成型且具有加工精度高，成型塑性好的优点；造价低，适合推广应用。

Description

利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备及工艺
技术领域
本发明专利涉及一种利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成型设备及工艺，通过此设备及工艺可以对不同复杂形状的板材进行批量生产且可以一次成型，具有加工精度高，成型塑性好的优势。
背景技术
传统的板材冲压过程一般是通过冲压设备呈一定形状的上模和下模对板材进行冲压，而且经常会出现板材的撕裂、起皱等现象，且这种简单的加工设备及工艺仅适合于单一板材的生产且加工精度不高、成型塑性不好；这种设备造价较高，也不适合一些小型企业。
发明内容
为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备及工艺。
为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，它由控制机构、颗粒介质超声振动机构、柔性上软模、柔性下软模和模型装载箱组成；
颗粒介质超声振动机构由超声波发生器、数据线接口、箱门、门把、电源线接口、箱体、电磁板和颗粒介质组成；超声波发生器焊接在箱体的顶部，颗粒介质位于超声波发生器之中并离散分布，
数据线接口与电源线接口通过螺栓固定在箱体的右侧，并分别通过数据线和电源线连接到控制机构上。
电磁板通过销轴与箱体连接，箱门与箱体通过销轴连接，门把是通过螺栓与箱门连接，箱体安放固定在柔性下软膜上。
控制机构由支撑体、控制面板、开关按钮、电磁板控制按钮、颗粒振动强度旋钮和顶针粘度控制旋钮组成。
控制面板焊接在支撑体上；开关按钮、电磁板控制按钮、颗粒振动强度旋钮、顶针粘度控制旋钮安装配合在控制面板上。
柔性上软模由微米级短顶针和外包短壳组成；柔性上软模装配固定在箱体中和超声波发生器相对应。
微米级短顶针为多个，均通过粘性油吸附在一起并装配在外包短壳中。
柔性下软膜由微米级长顶针和外包长壳组成；微米级长顶针为多个，均通过粘性油吸附在一起并装配在外包长壳中；柔性下软模装配固定在模型装载箱上。
模型装载箱由抽届和底座组成；抽届装配在底座中。
其制作工艺如下：
a、按下开关按钮，整个***得电，按下电磁板控制按钮，此时电磁板通电，将柔性下软膜中的微米级长顶针缓缓吸附与电磁板进行接触；
b、将模型放入模型承载箱的抽屉1中，再次按下开关按钮，电磁板失电，电磁板会绕着销轴往下转动，贴在箱体的内壁上，吸附在电磁板上的微米级长顶针失去吸附力的作用，并在电磁板转动的作用下向下运动，使微米级长顶针的下表面与模型进行接触；
c、打开箱门，将待加工板材放到柔性上软模与柔性下软膜之间，关上箱门，调节顶针粘度控制旋钮使得微米级短顶针的下表面与模型的上表面进行无缝接触，微米级长顶针的上表面与板材进行无缝接触；
d、打开颗粒振动调节旋钮，使得超声波发生器作用于颗粒介质，颗粒介质将力传给柔性上软膜的微米级短顶针的上表面，通过控制颗粒介质的振动强度，对微米级短顶针进行冲压，使得板材的下表上得到和模型一致的图案；关闭颗粒振动强度旋钮，调节顶针粘度控制旋钮，微米级短顶针会在粘力的作用下向上运动与已加工好的板材分离，取出已加工好的板材，继续放入待加工的板材。重复此步骤，便可以对某一种板材模型进行批量生产；
e、对不同板材重复上述步骤，从而可以得到不同复杂形状的板材。
本发明可以对不同复杂形状的板材进行批量生产、可以一次成型且具有加工精度高，成型塑性好的优点；造价低，适合推广应用。
附图说明
下面结合附图与实施方式对本发明进一步详细说明。
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为颗粒介质超声振动机构示意图。
图3为图2中超声波发生器的放大结构示意图。
图4为放入图7、图8所示的不同复杂形状的板材时的状态结构示意图。
图5为柔性下软模的结构示意图。
图6为柔性下软模的结构示意图。
图7为本发明的电路原理框图。
图8为本发明的工作流程框图。
图中：1、抽届；2、外包长壳；3、微米级长顶针；4、外包短壳；5、微米级短顶针；6、超声波发生器；7、数据线接口；8、箱门；9、门把；10、电源线接口；11、箱体；12、电磁板；13、底座；14、数据线；15、颗粒振动强度旋钮；16、顶针粘度控制旋钮；17、电磁板控制按钮；18、开关按钮；19、控制面板；20、支撑体；21、颗粒介质。
具体实施方式
如图1-图8所示，本发明由控制机构、颗粒介质超声振动机构、柔性上软模、柔性下软模和模型装载箱组成。
控制机构由支撑体20、控制面板19、开关按钮18、电磁板控制按钮17、颗粒振动强度旋钮15、顶针粘度控制旋钮16组成。控制面板19焊接在支撑体20上；开关按钮18、电磁板控制按钮17、颗粒振动强度旋钮15、顶针粘度控制旋钮16安装配合在控制面板19上。
颗粒介质超声振动机构由超声波发生器6、数据线接口7、箱门8、门把9、电源线接口10、箱体11、电磁板12和颗粒介质21组成。超声波发生器6焊接在箱体11的顶部，颗粒介质21位于超声波发生器6之中并离散分布，数据线接口7与电源线接口10通过螺栓固定在箱体11的右侧，并分别通过数据线14和电源线连接到控制机构上。电磁板12通过销轴与箱体11连接，箱门8与箱体11通过销轴连接(可转动)并可以通过门把9将箱门8合上，门把9是通过螺栓与箱门连接，箱体11安放固定在柔性下软膜上。
柔性上软模由微米级短顶针5和外包短壳4组成。微米级短顶针5为多个，均通过粘性油吸附在一起并装配在外包短壳4中。柔性上软模装配固定在箱体11中和超声波发生器6相对应。
柔性下软膜由微米级长顶针3和外包长壳2组成。微米级长顶针3为多个，均通过粘性油吸附在一起并装配在外包长壳2中。柔性下软模装配固定在模型装载箱上。
模型装载箱由抽届1和底座13组成。抽届1装配在底座13中，可以抽拉。
本发明的操作步骤如下
1、如图1所示，准备工作，按下开关按钮18，整个***得电，按下电磁板控制按钮17，此时电磁板12通电，将柔性下软膜中的微米级长顶针3缓缓吸附与电磁板12进行接触。
2、将模型(模型可以是立体的或有一面凹陷图案的物体)放入模型承载箱的抽屉1中，再次按下开关按钮18，电磁板12失电，电磁板12会绕着销轴往下转动，贴在箱体11的内壁上，吸附在电磁板12上的微米级长顶针3失去吸附力的作用，并在电磁板12转动的作用下向下运动，使微米级长顶针3的下表面与模型进行接触。
3、如图4所示，打开箱门8，将待加工板材放到柔性上软模与柔性下软膜之间，关上箱门8，调节顶针粘度控制旋钮16使得微米级短顶针5的下表面与模型的上表面进行无缝接触，微米级长顶针3的上表面与板材进行无缝接触。
4、打开颗粒振动调节旋钮15，使得超声波发生器6作用于颗粒介质21，颗粒介质21将力传给柔性上软膜的微米级短顶针5的上表面，通过控制颗粒介质21的振动强度，对微米级短顶针5进行冲压，使得板材的下表上得到和模型一致的图案；关闭颗粒振动强度旋钮15，调节顶针粘度控制旋钮16，微米级短顶针5会在粘力的作用下向上运动与已加工好的板材分离，取出已加工好的板材，继续放入待加工的板材。重复此步骤，便可以对某一种板材模型进行批量生产。
5、对不同板材重复上述步骤，从而可以得到不同复杂形状的板材。
本发明是通过使用微米级长顶针对第一个成型件上表面进行无缝接触，在无数个微米级长顶针的另一端形成与板材表面一样的形状，然后通过颗粒介质的超声振动将力传给待加工板材上表面的柔性上软膜的微米级短顶针，从而实现对板材的柔性加工。板材成型过程中可以控制颗粒振动的强度从而可以保证板材的精度。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：它由控制机构、颗粒介质超声振动机构、柔性上软模、柔性下软模和模型装载箱组成；
所述颗粒介质超声振动机构由超声波发生器(6)、数据线接口(7)、箱门(8)、门把(9)、电源线接口(10)、箱体(11)、电磁板(12)和颗粒介质(21)组成；所述超声波发生器(6)焊接在箱体(11)的顶部，颗粒介质(21)位于超声波发生器(6)之中并离散分布，
所述数据线接口(7)与电源线接口(10)通过螺栓固定在箱体(11)的右侧，并分别通过数据线(14)和电源线连接到控制机构上。
2.根据权利要求1所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述电磁板(12)通过销轴与箱体(11)连接，箱门(8)与箱体(11)通过销轴连接，门把(9)是通过螺栓与箱门连接，箱体(11)安放固定在柔性下软膜上。
3.根据权利要求1所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述控制机构由支撑体(20)、控制面板(19)、开关按钮(18)、电磁板控制按钮(17)、颗粒振动强度旋钮(15)和顶针粘度控制旋钮(16)组成。
4.根据权利要求3所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述控制面板(19)焊接在支撑体(20)上；开关按钮(18)、电磁板控制按钮(17)、颗粒振动强度旋钮(15)、顶针粘度控制旋钮(16)安装配合在控制面板(19)上。
5.根据权利要求1所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述柔性上软模由微米级短顶针(5)和外包短壳(4)组成；所述柔性上软模装配固定在箱体(11)中和超声波发生器(6)相对应。
6.根据权利要求1所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述微米级短顶针(5)为多个，均通过粘性油吸附在一起并装配在外包短壳(4)中。
7.根据权利要求1所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述柔性下软膜由微米级长顶针(3)和外包长壳(2)组成；所述微米级长顶针(3)为多个，均通过粘性油吸附在一起并装配在外包长壳(2)中；所述柔性下软模装配固定在模型装载箱上。
8.根据权利要求7所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：所述模型装载箱由抽届(1)和底座(13)组成；所述抽届(1)装配在底座(13)中。
9.根据权利要求1-8所述的利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备，其特征在于：其制作工艺如下：
a、按下开关按钮，整个***得电，按下电磁板控制按钮，此时电磁板通电，将柔性下软膜中的微米级长顶针缓缓吸附与电磁板进行接触；
b、将模型放入模型承载箱的抽屉1中，再次按下开关按钮，电磁板失电，电磁板会绕着销轴往下转动，贴在箱体的内壁上，吸附在电磁板上的微米级长顶针失去吸附力的作用，并在电磁板转动的作用下向下运动，使微米级长顶针的下表面与模型进行接触；
c、打开箱门，将待加工板材放到柔性上软模与柔性下软膜之间，关上箱门，调节顶针粘度控制旋钮使得微米级短顶针的下表面与模型的上表面进行无缝接触，微米级长顶针的上表面与板材进行无缝接触；
d、打开颗粒振动调节旋钮，使得超声波发生器作用于颗粒介质，颗粒介质将力传给柔性上软膜的微米级短顶针的上表面，通过控制颗粒介质的振动强度，对微米级短顶针进行冲压，使得板材的下表上得到和模型一致的图案；关闭颗粒振动强度旋钮，调节顶针粘度控制旋钮，微米级短顶针会在粘力的作用下向上运动与已加工好的板材分离，取出已加工好的板材，继续放入待加工的板材。重复此步骤，便可以对某一种板材模型进行批量生产；
e、对不同板材重复上述步骤，从而可以得到不同复杂形状的板材。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1367020A (en) * 1971-12-17 1974-09-18 Alusuisse Machine for the electromagnetic forming of metallic objects
CN100376340C (zh) * 2005-01-24 2008-03-26 燕山大学 金属板料半模成形工艺
CN101837410A (zh) * 2010-06-30 2010-09-22 重庆理工大学 一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具
CN102554023A (zh) * 2012-01-17 2012-07-11 燕山大学 一种管材局部缩径的方法
CN102716963A (zh) * 2012-06-08 2012-10-10 燕山大学 一种金属板材背压拉深成形方法及模具
CN103691792A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 山东科技大学 一种基于超声波的中高碳钢精冲成型装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1367020A (en) * 1971-12-17 1974-09-18 Alusuisse Machine for the electromagnetic forming of metallic objects
CN100376340C (zh) * 2005-01-24 2008-03-26 燕山大学 金属板料半模成形工艺
CN101837410A (zh) * 2010-06-30 2010-09-22 重庆理工大学 一种基于固体颗粒介质背压的多点成型模具
CN102554023A (zh) * 2012-01-17 2012-07-11 燕山大学 一种管材局部缩径的方法
CN102716963A (zh) * 2012-06-08 2012-10-10 燕山大学 一种金属板材背压拉深成形方法及模具
CN103691792A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 山东科技大学 一种基于超声波的中高碳钢精冲成型装置

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