]通过液压控制每一个支撑柱的运动，可以实现不同的运动形式:可以设定支撑柱支撑力，即液压系统的保压力，当冲头下压过程中，板材作用到支撑柱上的压力大于该保压力后，则支撑柱可随着板材向下运动，实现支撑系统依附板材变形的不同而隧动的运动方式。可以以位移方式控制支撑柱的运动，设定每一个支撑柱在不同时间段的位移量，实现多个支撑柱的联动操作。可以用单向阀控制锁定支撑柱的位置，当支撑柱运动到指定位置后，通过单向阀封闭液压油流动，使支撑柱在某一位置固定不动。
[0048]每一支撑柱顶端设计有可自由旋转的球饺结构，在球饺结构上固定电磁吸盘，可通过电流的通断控制电磁吸盘的开闭状态，由电流的大小控制电磁铁吸附力的大小。通过电磁铁，可以实现两种方式的板材弯曲成形方式:其一是电磁铁始终保持开通状态，在弯曲工具头下压的过程中，电磁铁保持通电状态，在这种动作模式下，板材工件与支撑柱之间不存在相对滑动，在板材弯曲的过程中，球饺随着板材形状的变化而转动不同角度，以使支撑柱顶端始终与板材平面保持九十度垂直支撑，当板材弯曲量较小时，板材发生纯弯曲变形；但当板材弯曲量较大时，在弯曲的过程中，板材伴随着少量的拉深变形，致使板材工件在拉深处存在一定的减薄量；其二是电磁铁在工具头下压弯曲过程中断电，而在工具头离开板材使通电，这种动作模式可以保证板材始终发生弯曲变形，而不存在拉深效应。工具头下压时，电磁吸盘断电，通过工具头的压力使板材紧密接触在支撑柱顶端，由于工具头与支撑柱之间并没有电磁吸附力，此时板材在弯曲的过程中可能沿着支撑柱表面发生少量滑移，以保证板材的纯弯曲变形。当工具头到达下压位置，开始缓慢上升释放压力时，电磁吸盘通电，使成形后的板材紧密吸附在支撑柱上，减小板材的回弹变形，并且保证板材在支撑系统的各个支撑点的相对位置在整个加工过程中不发生变化。
[0049]该弯板渐进成形系统的加工方式是基于板材渐进成形的加工思路，通过板材局部弯曲变形，以达到整体的复杂曲面效果。故板材每一加工步工具头的下压弯曲量并不是很大，而且与传统金属板材单点渐进成形方法不同的是，传统金属板材渐进成形是由板材局部拉深成形而加工出整个零件。而此专利所描述的加工工艺是基于板材渐进弯曲成形加工出整个零件。在加工过程中，对板材进行渐进弯曲加工，每一加工步仅仅加工出板材的某一局部曲率，然后逐步移动加工工具头的位置，折弯板材不同点的曲率。而对于曲率较大的点，可以分多次加工，在前一步的基础上，后一步逐步增加弯曲量，以达到大曲率的板材工件。
[0050]本实用新型所描述的复杂曲面板材加工装备是可用于复杂曲面板材的渐进弯曲成形；
[0051]本实用新型所描述的加工工艺是基于板材弯曲渐进成形技术之上，通过局部曲率的逐步加工，以达到整体的曲面形状；
[0052]本实用新型所描述的成套装备包括机床部分、柔性支撑模块以及加工成形工具头丰吴块；
[0053]本实用新型所描述的支撑系统是一种柔性支撑系统，可以实现对不同形状复杂板材的柔性支撑作用。
[0054]本实用新型所描述的弯板压头模块主要用于板材弯曲渐进成形系统，工具头可根据板材形状而定制。
[0055]本实用新型所描述成形装备以及加工工艺方法已得到实验证实。
[0056]依据本实用新型所描述的加工工艺与装备，实用新型人设计了一种试验样机，在该样机上以成功实现板材渐进弯曲这种工艺方法。而且通过有限元模拟仿真，已验证该工艺可行。
[0057]本实用新型的变更设计方案主要在于加工机床可以为各种可实现三轴运动的机床。底部柔性支撑柱可以由不同方案实现，包括液压控制以及电机控制等。
[0058]本实用新型所描述的机床主要用于复杂形状板材工件的加工方面，但也可应用与其它领域。如复杂板材工件的装夹固定，以应用于板材切割、表面处理等其它工艺。本实用新型所描述的加工工艺可应用于船板、飞机蒙皮、汽车覆盖件等各种复杂工件。
【主权项】
1.一种上下调动的支撑柱，包括上下两层的底座(1.1)，其特征在于:液压缸(1.2)固定在底座(1.1)下层，液压缸上部穿过底座(1.1)上层与推杆(1.3)相连，推杆(1.3)顶端固定万向球关节座(1.4)，万向球关节(1.5)置于万向球关节座(1.4)上，电磁吸盘(1.6)固定在万向球关节(1.5)上部。
2.根据权利要求1所述的一种上下调动的支撑柱，其特征在于:液压缸(1.2)上部穿越底座(1.1)上层的位置置有无油衬套(1.7)。
3.一种弯板压头，包括固定架(2.1)，其特征在于:固定架(2.1)下固定侧柱(2.2)，侧柱(2.2)下端固定平行轨(2.3)，移动块(2.4)置于平行轨(2.3)上，移动块(2.4)下部固定冲压工具头(2.5)。
4.根据权利要求3所述的一种弯板压头，其特征在于:冲压工具头(2.5)为3个。
5.一种柔性加工设备，包括机床(3)、弯板压头(2)和支撑柱(I)，其特征在于:机床底部为机床导轨(3.1)，机床导轨(3.1)上安放有移动板(3.2)，移动板(3.2)上有倒“T”形内置轨道，支撑柱(I)的底座下部设有外凸倒“T”形轨，支撑柱(I)的底座(1.1)下层下部的外凸倒“T”形轨与移动板(3.2)上的倒“T”形内置轨道相对应，液压缸(1.2)固定在底座(1.D下层，液压缸(1.2)上部穿过底座(1.1)上层与推杆(1.3)相连，推杆(1.3)顶端固定万向球关节座(1.4)，万向球关节(1.5)置于万向球关节座(1.4)上，电磁吸盘(1.6)固定在万向球关节(1.5)上部；机床(3)上部横梁侧边设有水平侧轨，移动控制件(3.3)置于机床上部的水平侧轨上，移动控制件(3.3)的下端安装有弯板压头(2)，弯板压头(2)的固定架(2.1)下固定侧柱(2.2)，侧柱(2.2)下端固定平行轨(2.3)，移动块(2.4)置于平行轨(2.3)上，移动块(2.4)下部固定冲压工具头(2.5)。
6.根据权利要求5所述的一种柔性加工设备，其特征在于:底座(1.1)上的支撑柱(I)为2个及以上。
7.根据权利要求5或6所述的一种柔性加工设备，其特征在于:冲压工具头(2.5)为3个及以上。
【专利摘要】本实用新型涉及机械加工设备领域，具体为一种柔性加工设备及包含的上下调动的支撑柱和弯板压头，其特征在于：上下两层的底座，液压缸固定在底座下层，液压缸上部穿过底座上层与推杆相连，推杆顶端固定万向球关节座，万向球关节置于万向球关节座上，电磁吸盘固定在万向球关节上部，还包括一种弯板压头，其特征在于：固定架下固定侧柱，侧柱下端固定平行轨，移动块置于平行轨上，移动块下部固定冲压工具头，以及包括安装在机床上的上述支撑柱和弯板压头组成的一种复杂曲面板材加工设备，所能达到的有益效果是：可以制备复杂曲面的大型板材工件。本实用新型通过板材渐进弯曲的工艺方法，整个加工过程中不用模具，加工柔性度高，特别适用于小批量、双曲率的板材工件。
【IPC分类】B21D22-02, B21D37-00, B21D43-00
【公开号】CN204545078
【申请号】CN201520104394
【发明人】杜如虚, 刘庆印, 何凯, 常欣
【申请人】泰安华鲁锻压机床有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年2月12日