一种板料搅拌渐进复合成形装置及方法

摘要

本发明涉及一种板料搅拌渐进复合成形装置及方法，所述成形装置包括搅拌渐进成形工具头、反顶压头、主轴电机、主驱动单元、副驱动单元和板料夹具；所述成形方法为：根据所需加工零件的三维模型生成渐进成形加工轨迹，作为主驱动单元与副驱动单元的同步运动轨迹；控制主轴电机转动，搅拌渐进成形工具头在主轴电机的带动下转动并插入待加工板料的内部，反顶压头与搅拌渐进成形工具头压紧板料；根据同步运动轨迹分别控制搅拌渐进成形工具头和反顶压头同步运动，完成板料搅拌渐进复合成形。与现有技术相比，本发明可实现功能梯度材料焊合与成形的一体化，缩短制造流程，降低工装数量，还可以避免传统功能梯度材料延展性差而无法成形的问题。

主权项

一种板料搅拌渐进复合成形装置，其特征在于，包括搅拌渐进成形工具头、反顶压头、主轴电机、主驱动单元、副驱动单元和板料夹具，所述搅拌渐进成形工具头和反顶压头相对设置，待加工板料设置在搅拌渐进成形工具头和反顶压头之间，待加工板料两端由板料夹具夹持固定，所述主驱动单元通过主轴电机与搅拌渐进成形工具头连接，所述副驱动单元与反顶压头连接，主驱动单元和副驱动单元分别带动搅拌渐进成形工具头、反顶压头同步运动，并保持恒定间隙；所述搅拌渐进成形工具头的头部从轴心到外侧依次设有搅拌针、压料平面和圆角结构；对待加工板料进行复合成形时，所述搅拌针插入待加工板料，所述压料平面宽度为搅拌针直径的2倍以内，所述圆角结构的半径为待加工板料总厚度的3倍以上，所述搅拌针为细长结构，搅拌针最大半径为待加工板料总厚度的25％，长度为待加工板料总厚度的85‑95％。