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专利号: 2017107844103
申请人: 吉林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-07-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自由曲面模具的多工具头自动增量成形机,其特征在于:机床床身的中部安装夹紧部件,该夹紧部件的两侧机床床身上分别安装机床主运动部件,工具部件分别安装在机床主运动部件朝向夹紧部件的侧面,采用该成形机的成形方法,包括下列步骤:(1)、设计产品的三维模型;

(2)、根据金属板材的特性及加工精度要求,设置增量成形最大变形量A,以增量成形最大变形量A对三维模型进行切片处理,得到各个加工阶段的三维模型;

(3)、根据各个加工阶段的三维模型的数据点,以符合神经网络输入数据的位置关系的每组12个数据点Din_n(n=0,1,...,11),利用金属板材的变形规律的数学模型公式:计算出每组4个工具头的各自运动距离

其中: 表示第i层的第y个神经元与第i‑1层的第x个神经元之间的权重, 表示,第i层的第x个神经元的偏置,神经元网络的输入数据为:

Din_n(n=0,1,...,11),神经元网络的期望输出数据为:

(4)、重复上述各个过程,直到加工结束。

2.根据权利要求1所述的一种自由曲面模具的多工具头自动增量成形机,其特征在于:

所述机床主运动部件包括完全相同的左右两部分,其中机床主运动部件的左半部分由X轴导轨基体、X轴伺服电机、X轴联轴器、X轴直线导轨副、X轴滚珠丝杠轴承前座、X轴滚珠丝杠副、X轴滚珠丝杠轴承后座、Z轴部件连接板、Z轴固定件、Z轴导轨基体、Z轴直线导轨副、Z轴滚珠丝杠副、Z轴滚珠丝杠轴承前座、Z轴联轴器、Z轴伺服电机、工具部件连接板、Z轴滚珠丝杠轴承后座组成,所述X轴导轨基体通过螺栓固定在机床床身上,X轴伺服电机通过螺栓固定在在X轴导轨基体上,X轴滚珠丝杠副与X轴伺服电机输出轴通过X轴联轴器相连,X轴滚珠丝杠副两端由轴承支承,两端的轴承分别安装在X轴滚珠丝杠轴承前座与X轴滚珠丝杠轴承后座的座孔之中,X轴滚珠丝杠轴承前座与X轴滚珠丝杠轴承后座通过螺栓固定在X轴导轨基体上,X轴直线导轨副的导轨固定在X轴导轨基体上,X轴直线导轨副的滑块固定在Z轴部件连接板上,X轴滚珠丝杠副的螺母与Z轴部件连接板通过螺栓固定在一起,Z轴固定件通过螺栓固定在Z轴部件连接板上,Z轴导轨基体通过螺栓固定在Z轴固定件上,Z轴伺服电机通过螺栓连接在Z轴导轨基体上,Z轴滚珠丝杠副与Z轴伺服电机输出轴通过Z轴联轴器相连,Z轴滚珠丝杠副的两端由轴承支承,两端的轴承分别安装在Z轴滚珠丝杠轴承前座与Z轴滚珠丝杠轴承后座的座孔之中,Z轴滚珠丝杠轴承前座与Z轴滚珠丝杠轴承后座通过螺栓固定在Z轴导轨基体上,Z轴滚珠丝杠副的螺母与工具连接板通过螺栓固定在一起,Z轴直线导轨副的导轨固定在Z轴导轨基体上,Z轴直线导轨副的滑块固定在工具部件连接板上,工具部件通过螺栓固定在工具部件连接板上。

3.根据权利要求1所述的一种自由曲面模具的多工具头自动增量成形机,其特征在于:

所述夹紧部件由夹紧机构固定件、夹紧机构基体、夹紧电机Ⅰ、直线导轨Ⅰ固定件、直线导轨Ⅰ滑动件、滑块Ⅰ、反旋向螺纹螺杆Ⅰ、双孔螺母Ⅰ、反旋向螺纹螺杆Ⅱ、反旋向螺纹螺杆Ⅱ右旋部分、反旋向螺纹螺杆Ⅱ左旋部分、双孔螺母Ⅱ、滑块Ⅱ、反旋向螺纹螺杆Ⅲ、该反旋向螺纹螺杆Ⅲ包括右旋部分和反旋向螺纹螺杆Ⅲ左旋部分、直线导轨Ⅱ固定件、旋转轴Ⅰ、夹紧电机Ⅱ、直线导轨Ⅲ滑动件、滑块Ⅲ、直线导轨Ⅲ固定件、工件组件、下夹紧框、上夹紧框、旋转轴Ⅱ、涡轮Ⅰ、蜗杆套Ⅰ、涡轮Ⅱ、蜗杆套Ⅱ、直线导轨Ⅱ滑动件构成,所述夹紧机构固定件由相同的两部分组成,夹紧机构固定件固定在机床床身上,夹紧机构基体通过螺栓固定在夹紧机构固定件上,夹紧电机Ⅰ固定在夹紧机构基体上,夹紧电机Ⅰ的输出轴与旋转轴Ⅱ通过销连接在一起,旋转轴Ⅱ两端由轴承进行支撑,蜗杆套Ⅰ空套在旋转轴Ⅱ上,涡轮Ⅰ与蜗杆套Ⅰ相啮合,涡轮Ⅰ与反旋向螺纹螺杆Ⅱ固连在一起,反旋向螺纹螺杆Ⅱ的螺纹部分由反旋向螺纹螺杆Ⅱ右旋部分、反旋向螺纹螺杆Ⅱ左旋部分构成,反旋向螺纹螺杆Ⅱ左旋部分与双孔螺母Ⅰ相啮合,反旋向螺纹螺杆Ⅱ右旋部分与双孔螺母Ⅱ相啮合,反旋向螺纹螺杆Ⅱ两端由轴承进行支承,两轴承分别安装在滑块Ⅰ与滑块Ⅲ内,直线导轨Ⅰ滑动件固定在滑块Ⅰ上,直线导轨Ⅰ固定件与直线导轨Ⅰ滑动件安装在一起,直线导轨Ⅰ固定件固定在夹紧机构基体上,反旋向螺纹螺杆Ⅰ上的螺纹部分与双孔螺母Ⅰ相啮合,直线导轨Ⅲ滑动件固定在滑块Ⅲ上,直线导轨Ⅲ固定件与直线导轨Ⅲ滑动件安装在一起,直线导轨Ⅲ固定件固定在夹紧机构基体上,反旋向螺纹螺杆Ⅲ的螺纹部分由反旋向螺纹螺杆Ⅲ右旋部分与反旋向螺纹螺杆Ⅲ左旋部分组成,反旋向螺纹螺杆Ⅲ右旋部分与双孔螺母Ⅱ相啮合,反旋向螺纹螺杆Ⅲ两端由轴承进行支承,轴承分别安装在两端的滑块内,直线导轨Ⅱ固定件固定在夹紧机构基体上,直线导轨Ⅱ滑动件与直线导轨Ⅱ固定件安装在一起,直线导轨Ⅱ滑动件固定在滑块Ⅱ上,反旋向螺纹螺杆Ⅲ与涡轮Ⅱ固定在一起,涡轮Ⅱ与蜗杆套Ⅱ相啮合,蜗杆套Ⅱ空套在旋转轴Ⅰ上,旋转轴Ⅰ与夹紧电机Ⅱ的输出轴固连在一起,夹紧电机Ⅱ固定在夹紧机构基体上,旋转轴Ⅰ两端由轴承支承,轴承安装在夹紧机构基体上,工件组件安装在各双孔螺母的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种自由曲面模具的多工具头自动增量成形机,其特征在于:

所述工件组件由下夹紧框、上夹紧框组成。

5.根据权利要求1所述的一种自由曲面模具的多工具头自动增量成形机,其特征在于:

所述工具部件由工具部件基座、工具单元、该工具单元包括液压缸缸体、液压杆、虎克铰、滑块、固定螺母和工具球、工具单元限制框组成,工具部件基座通过螺栓固定在工具部件连接板上,液压缸缸体固定在工具部件基座上,液压杆装在液压缸缸体内,液压杆与虎克铰相连接,滑块与虎克铰焊接在一起,滑块的另一端加工有一圆形凹槽,工具球安装在其中,圆形凹槽的外螺纹与固定螺母的内螺纹配合在一起,工具单元限制框焊接在工具部件基座上,所有的工具单元安装在工具单元限制框。