[发明专利]自适应式微弯曲成形装置及方法

权利要求书

1.一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，包括两个固定底座(22)和两个加载架(1)，固定底座(22)安装在安装台(21)上，所述每个固定底座(22)上对应安装一个加载架(1)，所述两个加载架(1)的顶端通过安装板(5)连接为一体，所述安装板(5)上板面上安装两个步进电机Ⅰ(3)，所述每个步进电机Ⅰ(3)上分别设置有电机手柄(4)；所述每个加载架(1)上安装有方形导轨(2)和丝杠(8)，所述两个丝杠（8）通过顶端的固定板（7）来实现定位；所述每个丝杠(8)的分别通过联轴器(6)和所述两个步进电机Ⅰ(3)相连；所述每个丝杠(8)上连接有滑动面板(10)，所述两个滑动面板(10)之间连接有张紧的金属丝束，所述滑动面板(10)通过丝杠(8)的转动沿所述方形导轨(2)上下移动；所述安装台(21)上正对所述金属丝束的下方设有二维移动台(24)，所述二维移动台(24)上表面安装有凹模固定板(19)，所述凹模固定板(19)上设有凹模(17)，所述凹模(17)上设有定位块(26)。

2.根据权利要求1所述的一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，所述滑动面板(10)为T形滑动面板，所述滑动面板(10)上端设有螺栓Ⅰ(28)和配套螺母Ⅲ(34)，所述滑动面板(10)左端设有丝杠孔，用来与所述丝杠(8)配合连接，所述滑动面板(10)右端设有螺栓Ⅱ(29)和配套螺母Ⅱ(33)，所述螺栓Ⅱ(29)中部套有导向板(31)，所述导向板(31)为U形导向板，所述导向板(31)的两平行面上开有与所述螺栓Ⅱ(29)配合的通孔，所述导向板(31)的侧面上开有金属丝孔，所述导向板(31)内腔设有两个与所述螺栓Ⅱ(29)相配合的两个螺母Ⅰ(32)，所述螺母Ⅰ(32)和所述螺栓Ⅱ(29)配合将所述导向板(31)固定在所述滑动面板(10)上；所述金属丝束的两端分别穿过所述导向板(31)侧面上的金属丝孔并对应缠绕在两个滑动面板(10)的螺栓Ⅰ(28)上。

3.根据权利要求2所述的一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，所述二维移动台(24)通过步进电机Ⅱ(20)和步进电机Ⅲ(25)实现两个维度的位移移动。

4.根据权利要求3所述的一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，所述固定板(7)的正中位置固定有CCD(27)摄像机。

5.根据权利要求4所述的一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，所述两个步进电机Ⅰ(3)、所述步进电机Ⅱ(20)和所述步进电机Ⅲ(25)分别通过步进电机控制器(16)接入计算机(14)；所述每个滑动面板(10)上安装有位移传感器(9)，所述两个位移传感器(9)通过变送器Ⅰ(11)和多功能数据采集卡(13)连入计算机(14)；所述CCD(27)摄像机通过图像采集卡(12)接入计算机(14)；所述凹模固定板(19)和所述凹模(17)之间安装力传感器(18)，所述力传感器(18)通过变送器变送器Ⅱ(15)和多功能数据采集卡(13)连入计算机(14)。

6.根据权利要求1所述的一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，所述金属丝束选用钢丝或钼丝。

7.根据权利要求1所述的一种自适应式微弯曲成形装置，其特征在于，所述每个加载架(1)的两侧还设置有角铁固定块(23)。

8.一种自适应式微弯曲成形方法，其特征在于，将金属丝束张紧在滑动面板上，将被张紧的金属丝束用作微弯曲成形时的凸模，与滑动面板一起构成自适应式凸模组件；将凹模固定板(19)安装在二维移动台(24)上，凹模固定板(19)上设有凹模(17)和定位块(26)；利用CCD27摄像机测试金属丝束与凹模的位置关系，通过调整二维移动台，实现金属丝束和凹模的对中，经安装在凹模上的定位块(26)对工件定位，以步进电机Ⅰ作为动力源驱动丝杠，带动滑动面板沿方形导轨移动，使与滑动面板相连的凸模组件上下移动，实现被张紧的金属丝束对凹模上的工件进行微弯曲成形，得到与凹模形状相匹配的微弯曲器件。

9.根据权利要求8所述的一种自适应式微弯曲成形方法，其特征在于：所述工件厚度h、所述凹模宽度w和所述金属丝直径d之间的关系为： w≧（5~10）d，h≧（3~8）d；金属丝的数量n满足：S＜1.25ns＜1.5S，其中S为凹模凹槽横截面面积，s为金属丝截面积。