旋压成形工艺及用于通过旋压成形来制造物品的装置的制造方法_2

文档序号:9624592阅读:来源:国知局
中,优选的是,第一支撑件抵靠工件的与成形工具相对照的相对(内或外)表面。然而,在所有实施方案中均认为不必要的是,第一支撑件和第二支撑件抵靠工件的相同表面。
[0037]在旋压成形期间,和/或在完成物品方面,可以限定工件和/或完成物品的近端和远端。当沿着工件的旋转轴线考虑时,近端比远端更靠近于工件的安装区域,在该区域处,工件(例如,通过夹紧)可旋转地安装在装置中。优选地,第一支撑件布置在第二支撑件的近侧。
[0038]优选地,提供了用于抵靠工件的内表面或外表面的第三支撑件。就第一支撑件和第二支撑件来说,工件优选地关于第一支撑件和第二支撑件旋转。优选地,第三支撑件定位在第一支撑件远侧。第三支撑件优选地定位成横向于第二支撑件。
[0039]优选地,第二支撑件和第三支撑件横向地偏离第一支撑件。更优选地,第二支撑件和第三支撑件在相反的方向上横向地偏离第一支撑件。对于第二支撑件和第三支撑件来说,从第一支撑件的该横向偏移可以是大体上相等的。优选地,第二支撑件和第三支撑件之间的距离小于第一支撑件和第二支撑件之间的距离。优选地,第二支撑件和第三支撑件之间的距离小于第一支撑件和第三支撑件之间的距离。优选地,第一支撑件和第二支撑件之间的距离大体上等于第一支撑件和第三支撑件之间的距离。
[0040]因此,在一些优选的实施方案中,第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件布置在三角形构型中。
[0041]根据物品的所要求形状,第二支撑件和/或第三支撑件可径向地偏离第一支撑件。
[0042]在对已知的旋压成形工艺的仔细分析的基础上,本发明人已发现,在已知的旋压成形工艺中使用的心轴仅在三个主要位置处与工件接触。这些位置根据成形工具在工件上的相对位置并根据工件的旋转而改变。因此,心轴的作用可由在本发明中使用的支撑件来承担。此外,如以下所解释的,可以通过适当地控制内部支撑件的位置来模拟不同形状的心轴的使用。因此,通常优选的是,第一支撑件、第二支撑件和第三支撑件至少设置在工件和假想心轴之间的最近接触点处,假想心轴将是利用成形工具使物品由工件形成为所要求的形状所需要的。
[0043]成形工具被优选地定位以提供物品所要求形状。成形工具可定位在第二支撑件和/或第三支撑件的远侧(例如,在角度α小于90°的情况下)。然而,在一些实施方案中,角度α可以(至少局部地)大于90°,在这种情况下成形工具可对于第二支撑件和/或第三支撑件在近侧定位。成形工具通常径向地偏离第二支撑件和/或第三支撑件。成形工具可定位成与第一支撑件大体上对齐。第二支撑件和/或第三支撑件可横向地偏离成形工具。
[0044]优选地,成形工具包括至少一个成形辊。通常,成形辊是关于成形辊臂可旋转的。成形辊的使用降低了成形工具和旋转工件之间的摩擦损失。优选地,成形工具是在机器控制下关于旋转工件可定位的。通常,这种机器控制是计算机数字控制(CNC)。利用这样的方法允许以高速度非常精确地控制成形工具的位置,使得成形工具可以以对应于工件的旋转速度的速度遵循所要求的围绕工件的路径。优选地,成形工具的位置在近侧-远侧方向上(平行于工件的旋转轴线)和/或在径向方向上和/或在横向方向上(垂直于径向方向和近侧-远侧方向)是可控的。
[0045]优选地,第一支撑件包括至少一个第一支撑辊。通常,第一支撑辊是关于第一支撑辊臂可旋转的。第一支撑辊的使用降低了第一支撑件和旋转工件之间的摩擦损失。优选地,第一支撑件是在机器控制下关于旋转工件可定位的。通常,这种机器控制是计算机数字控制(CNC)。利用这样的方法允许以高速度非常精确地控制第一支撑件的位置,使得第一支撑件可以以对应于工件的旋转速度的速度遵循所要求的围绕工件的路径。优选地,第一支撑件的位置在近侧-远侧方向上(平行于工件的旋转轴线)和/或在径向方向上和/或在横向方向上(垂直于径向方向和近侧-远侧方向)是可控的。
[0046]优选地,第二支撑件包括至少一个第二支撑辊。通常,第二支撑辊是关于第二支撑辊臂可旋转的。第二支撑辊的使用降低了第二支撑件和旋转工件之间的摩擦损失。优选地,第二支撑件是在机器控制下关于旋转工件可定位的。通常,这种机器控制是计算机数字控制(CNC)。利用这样的方法允许以高速度非常精确地控制第二支撑件的位置,使得第二支撑可以以对应于工件的旋转速度的速度遵循所要求的围绕工件的路径。优选地,第二支撑件的位置在近侧-远侧方向上(平行于工件的旋转轴线)和/或在径向方向上和/或在横向方向上(垂直于径向方向和近侧-远侧方向)是可控的。
[0047]优选地,第三支撑件包括至少一个第三支撑辊。通常,第三支撑辊是关于第三支撑辊臂可旋转的。第三支撑辊的使用降低了第三支撑件和旋转工件之间的摩擦损失。优选地,第三支撑件是在机器控制下关于旋转工件可定位的。通常,这种机器控制是计算机数字控制(CNC)。利用这样的方法允许以高速度非常精确地控制第三支撑件的位置,使得第三支撑可以以对应于工件的旋转速度的速度遵循所要求的围绕工件的路径。优选地,第三支撑件的位置在近侧-远侧方向上(平行于工件的旋转轴线)和/或在径向方向上和/或在横向方向上(垂直于径向方向和近侧-远侧方向)是可控的。
[0048]优选地,第一支撑辊臂从近侧结构向远侧地延伸到工件中。类似地,优选第二支撑辊臂从近侧结构向远侧地延伸到工件中。类似地,优选第三支撑辊臂从近侧结构向远侧地延伸到工件中。第二支撑辊臂和第三支撑辊臂的近侧结构可以彼此连接,但优选的是,第二支撑件和第三支撑件的位置是独立地可控的。
[0049]在一些实施方案中,该工艺可相应于剪力旋压工艺,其中从现有技术的剪力旋压工艺已知的心轴由以上讨论的支撑件代替。在这样的工艺中,工件的厚度通常根据角度α减小,如等式(2)中所示:
[0050]ti= 10sin α等式⑵
[0051]对于剪力旋压工艺来说可能利用以上识别的第一支撑件、第二支撑件和(可选的)第三支撑件来进行。然而,优选地,剪力旋压工艺还具有第四支撑件,工件关于第四支撑件旋转。优选地,第四支撑件定位成与主成形工具大体上对准。因此,第四支撑件优选地定位在远侧但是与第一支撑件轴向对齐。此外,第四支撑件优选地定位在第二支撑件和第三支撑件之间。
[0052]对第四支撑件的合适控制允许工件的厚度在成形工艺期间变化。
[0053]第四支撑件通常以与关于第二支撑件和第三支撑件所阐述的类似方式包括第四支撑辊,并且类似地优选是独立地可控的。
[0054]该装置还可被用来通过将角度α设定为0°来进行管形件成形工艺。
[0055]在一些优选的实施方案中,第一支撑件和第二支撑件抵靠工件的内表面。在这方面中,第一支撑件和第二支撑件可被认为是第一内部支撑件和第二内部支撑件。因此,成形工具优选地抵靠工件的外表面。如果装置包括第三支撑件和/或第四支撑件,则优选地,这些支撑件也抵靠工件的内表面。如以上所讨论的,以这种方式,这些优选的实施方案可提供用于制造所要求的物品形状的更灵活的成形程序。
[0056]本发明人已经认识到,本发明不必限制于内部支撑件的使用。而是,可能将成形工具应用于工件的内表面。在该情况下,优选的是,第二支撑件抵靠工件的外表面。在该方面中,第二支撑件可被认为是第二外部支撑件。第一支撑件可抵靠工件的内表面,取决于所要求的构型。在装置包括第三支撑件和/或第四支撑件的情况下,优选地,这些支撑件也抵靠工件的外表面。这在制造更复杂的形状方面或者在由相对更凹的工件制造相对更平的物品,例如由杯样工件制造片样物品方面是有兴趣的。
[0057]为了在该工艺期间提供对工件形状的精确控制,本发明的一些优选的实施方案利用适合于在该工艺期间感测工件的形状的至少一个传感器。可设置控制系统以提供反馈控制,以将所测量的工件的几何结构与所要求的(或计算的)工件的几何结构进行比较。因此,提供了用于比较目标工件形状和实际工件形状之间的差异的设备。在检测到明显差异的情况下,控制该装置以减少该差异。合适的控制可以对成形工具和/或支撑件的位置、工件的旋转速度等的控制。
[0058]本发明人认为,该类型的控制不必限制于旋压成形工艺。
[0059]因此,在本发明的另外的方面中,提供了金属片成形工艺,其中金属片工件利用金属片成形装置从初始构型向最终构型变形,其中金属片成形装置包括至少一个传感器,该工艺包括在从初始构型向最终构型变形期间利用传感器感测工件的形状,将感测到的工件形状与所要求的(或计算的)工件形状进行比较,并控制装置以减少感测到的工件形状与所要求的(或计算的)工件形状之间的差异。
[0060]在本发明的另外的方面中,提供了用于使金属片工件从初始构型向最终构型变形的金属片成形装置,该装置具有:
[0061]至少一个传感器,其适合于在从初始构型向最终构型变形期间利用传感器感测工件的形状;以及
[0062]控制系统,其适合于将感测到的工件形状与所要求的(或计算的)工件形状进行比较,并控制装置以减少感测到的工件形状与所要求的(或计算的)工件形状之间的差异。
[0063]以下阐述了本发明的进一步优选的特征。
【附图说明】
[0064]以下参照下列附图描述了本发明的优选实施方案:
[0065]图1图示了已知的常规旋压成形工艺。
[0066]图2显示了可利用图1的工艺形成的典型轴对称形状。
[0067]图3图示了已知的剪力旋压工艺。
[0068]图4显示了可利用图3的工艺形成的典型轴对称形状。
[0069]图5显示了根据本发明的实施方案的旋压成形工艺和装置
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1