[发明专利]一种分层式多点成形工具系统及单元体高度计算方法

说明书

本发明涉及一种分层式多点成形工具系统及单元体高度计算方法，属于无模成形技术领域。该工具系统主要由上板、微型直线伺服驱动器组、中板组件、回字板组件、分层连杆组件、连接板、多点工具头组件等组成。其中微型直线伺服驱动器组固定在上板，微型直线伺服驱动器驱动分层连杆组件进行上下直线运动。中板组件和回字板组件起到导向作用。分层连杆组件带动多点工具头组件中的单元体进行上下直线运动，通过调节每个单元体的伸长量，拟合出不同的自由曲面，采用分层式连杆组件独立驱动单元体，既保证了自由曲面的成形速度，又兼顾了单元体之间的密度，成形精度高，适用面广。本发明采用两种计算方法确定单元体的高度，使用方便，计算效率高。

技术领域

本发明涉及无模成形技术领域，更具体地说，是一种分层式多点成形工具系统。

背景技术

多点成形技术是由规则排列的基本体点阵代替传统的整体模具，通过计算机控制基本体的位置，形成形状可变的“柔性模具”，从而实现不同形状的板材件的快速成形。多点成形时首先按所要成形的零件的几何形状，调整各基本体的位置坐标,构造出多点成形面，然后按这一固定的多点模具形状成形板材；或者包裹磨抛带进行磨抛加工。成形面在零件成形过程中保持不变，各基本体之间无相对运动。

多点成形是通过实时控制各基本体的运动,形成随时变化的瞬时成形面。这是一种理想的板材成形方法,但要使这种成形方式精确度更高，需要单元体点阵之间的间距越小越好，并且尽可能快速成形，这就需要兼顾成形速度和成形精度，基于此，提出一种分层式多点成形工具系统及单元体高度计算方法。

发明内容

本发明涉及一种分层式多点成形工具系统及单元体高度计算方法，属于无模成形技术领域。该工具系统主要由上板、微型直线伺服驱动器组、中板组件、回字板组件、分层连杆组件、连接板、多点工具头组件等组成。其中微型直线伺服驱动器组固定在上板，微型直线伺服驱动器驱动分层连杆组件进行上下直线运动。中板组件和回字板组件起到导向作用。分层连杆组件带动多点工具头组件中的单元体进行上下直线运动，通过调节每个单元体的伸长量，拟合出不同的自由曲面。本发明采用分层式连杆组件独立驱动单元体，既保证了自由曲面的成形速度，又兼顾了单元体之间的密度，成形精度高，适用面广。

分层式多点成形工具系统由上板、微型直线伺服驱动器组、中板组件、回字板组件、分层连杆组件、连接板、多点工具头组件和一些连接用到的螺钉螺母等组成；其中上板位于整个装置的最上面，微型直线伺服驱动器组位于上板的正下方，通过螺纹与上板刚性连接；中板组件位于微型直线伺服驱动器组的正下方，中板组件与微型直线伺服驱动器组采用滑动副连接，中板组件与上板采用螺纹进行刚性连接；分层连杆组件位于中板组件的正下方，分层连杆组件与微型直线伺服驱动器组采用螺纹进行刚性连接；回字板组件位于中板组件的正下方，与中板组件采用定位销和螺纹进行刚性连接，回字板组件位于分层连杆组件的周围，与分层连杆组件采用滑动副连接；多点工具头组件位于分层连杆组件的正下方，与分层连杆组件采用螺纹进行刚性连接；连接板位于多点工具头组件的两侧，位于回字板组件的正下方，与多点工具头组件采用螺纹进行刚性连接，与回字板组件采用螺纹进行刚性连接。

微型直线伺服驱动器组由36个铜柱、36个M3六角螺母、36个垫片、36个微型直线伺服驱动器组成，能够为整个装置的运动提供动力源。

中板组件由中板和5X10X15直线轴承I组成。

回字板组件由回字形盖板、M4X10内六角圆柱头螺钉、回字形底板和5X10X15直线轴承II组成。

分层连杆组件由4个内层竖杆I、4个内层横杆、4个内层螺母II、4个内层螺母I、4个内层竖杆II、12个中层螺母II、12个中层竖杆I、12个中层横杆、12个中层螺母I、12个中层竖杆II、20个外层竖杆I、20个外层横杆、20个外层螺母I、20个外层螺母II和20个外层竖杆II组成。

多点工具头组件由单元体I、多点工具头盖板、M2X10内六角圆柱头螺钉、多点工具头底座、万向滚珠和4X6X10滑套组成。