:本发明属于机械制造,涉及一种基于螺栓杆形式多点成形模具高效调形方法。该方法不仅操作简便,自动化程度高,且调节误差极小,有望在多点成形制造领域提高生产效率并推动该技术革新。
背景技术
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背景技术:
1、小批量件,即需求量较少的工件,在航天、船舶、医疗等领域扮演着不可或缺的角色。多点无模成形技术因其高生产效率、无需开模的灵活性以及低加工成本等优势,已在机械加工领域广泛应用。该技术利用规则排列的基本单元体代替传统的整体式模具,展现了数控可变形的多点柔性加工特性。多点成形技术已经从实验室逐步走向实际工业生产和工程应用,并取得了初步成果。依据单元体类型不同,多点成形可分为液压杆和螺栓杆两种形式。然而,由于液压杆设备结构复杂、成本高,且成形件存在压痕、起皱、回弹等缺陷,严重制约了该形式的广泛应用。螺栓杆形式可有效的解决以上问题,因而已成为目前多点成形发展的新趋势。然而,螺栓杆形式由于其螺栓杆数量庞大且相邻高度差异较小的结构特点,导致其调形时间长且调形精度低。这些问题已成为阻碍螺栓杆形式的多点成形进一步发展和推广的痛点与瓶颈。
2、中国专利cn114054571b公开了一种多点成形模具的快速调形方法。该方法首先利用基本单元体上一次调形后的最高位置来确定其参考位置,随后计算从该参考位置到目标位置所需的运动距离;接下来,驱动基本单元体从当前位置移动至参考位置,最后再从参考位置移动至目标位置。尽管这种方法一定程度上提高了调形速度,但由于基本单元体需移动较长距离,且多点成形模具通常由数百甚至数千个基本单元体组成,使得整个调形过程效率依然较为低下。中国专利cn104393717a公开了一种多点成形柔性模具的调形方法。该专利介绍的多点成形柔性模具调形方法包括设定顶针的目标高度并分层,每层顶针数量和磁力阈值。通过电磁铁产生的力调整顶针位置,并通过反馈修正确保精确匹配。使用三坐标测量仪确定x、y轴坐标,以及万能工具显微镜非接触测量z轴高度。这一过程逐层调控顶针至预定高度,实现高精度的成形控制。虽然这种方法在实现精确调形方面取得了一定程度的成功,但它所涉及的多点成形模具调形方法仍然存在一些局限性和缺点,包括需要复杂的控制系统和精密硬件,这增加了设备的复杂性及制造和维护成本;难以在整个成形面上均匀有效地控制磁力,可能导致成形面不均匀和光滑度不足;以及不适用于对磁性或电磁干扰敏感的材料。中国专利cn117340124a同样也揭示了一种离心风机三元流叶片多点模具调形设备及其操作方法。该设备基于三坐标定位平台设计,由设备框架、两个x轴模块、一个y轴模块以及一个调形模块组成。x轴模块负责左右方向的移动,而y轴模块则实现前后方向的定位。调形模块中集成了z轴调节单元和调形单元,分别负责高度的调整和每个冲头的精确高度定位。这些组件共同协作,使得调形头能够在三个维度(x、y、z)上进行精确移动,以精确控制每个冲头的高度,确保调形过程的精准性和效率。然而,该专利主要围绕x、y、z三个维度的机械结构如何协同配合进行调形,本质上并没有提出新的调形方法。
3、经过以上分析,已明显看到现有调形方法在生产加工成本高、调形过程复杂繁琐以及适用材料范围狭窄等方面的局限。因此,研发一种多点成形模具的高效调形方法显得尤为迫切和必要。
技术实现思路
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技术实现要素:
1、针对现有技术中螺栓杆形式多点成形模具调节效率低下的问题,本发明提出了一种高效的调形方法。该方法利用前后两次测量得到的单元体高度差作为调节目标,有效减少了单元体的运动距离,从而可显著提升调节效率。
2、为了实现上述目的,本发明提供一种高效调形方法,具体步骤包括:
3、1、构建三维模型:利用三维软件构建所需复杂曲面三维模型。
4、2、参数提取:通过软件提取所需曲面三维数据,并据此生成多点成形模具上各螺栓杆的具体位置参数。
5、3、螺栓杆位置调节:根据提取的螺栓杆位置参数,计算其与先前螺栓杆位置的差异,将这些差值输入螺栓调节设备中。通过调整多点成形上下压模的螺栓杆高度,实现目标曲面的精确成形。
6、通过以上步骤使得本发明不仅能够确保成形精度,还可显著提高多点成形模具的成形效率。此外,所采用的设备简易而经济,使得整个技术的投入成本较低。通过这种方法,可以有效地缩短多点成形模具的调形时间,并显著提升调形精度,解决了传统技术中存在的调形效率低和精度不足的问题。实施这项技术不仅提高了生产效率,还提升了产品质量,为复杂曲面成形需求的工业应用提供了切实可行的解决方案。这一技术的成功实施有望在航空、汽车和精密电子等行业得到广泛推广和应用。
1.一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,具体步骤包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,基本单元体为螺栓杆。
3.根据权利要求1所述的一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,通过软件从曲面三维模型中提取数据,并生成各螺栓杆的位置参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,预制孔均为螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,螺栓杆调节头的下降距离由原螺栓杆高度决定。
6.根据权利要求1所述的一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,所述螺栓杆的调节方向基于前后高度差值的正负来确定。
7.根据权利要求1所述的一种基于螺栓杆形式多点成形模具的高效调形方法,其特征在于,在压模平面上,螺栓杆调节头进行逐个螺栓杆调节。