一種基于懸臂式變高度輥模成形裝置的懸臂式變高度輥模成形方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種懸臂式變高度輥模成形裝置以及成形方法，裝置包括底座(10)、模具系統(20)和懸臂式成形軋輥系統(30)；其中，模具系統(20)包括：第1模具(21)、第2模具(22)、模具升降機構(23)和模具支撐座(24)。優點為：(1)在對原料進行彎曲變形操作時，軋輥可以在yz平面內運動，從而實現對原料進行變高度成形。(2)通過將模具拆分設置為兩個模具，可在有限空間中，使原材料在加工過程中能夠沿Y向移動，而不被模具阻擋，方便原材料的進料。(3)通過設置彈簧自適應機構，使軋輥向原材料施加柔性力，提高成形精度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于輥彎成形工藝
，具體涉及一種懸臂式變高度輥模成形裝置以及成形方法。
技術介紹
近年來，變截面輥彎成形技術已成為輥彎成形領域的一個熱點研究課題，特別是變高度輥彎成形技術在成形深窄類鈑金零件方面有著諸多優點。國內外完成了數條變截面輥彎成形生成線樣機的研制。然而，現有的變截面輥彎成形技術面臨著各種各樣的問題，如對零件的截面形狀和腹板寬度要求較高，成形精度難以控制等。特別是對于變高度零件，既深又窄的形狀特點極大的限制了軋輥的放置空間。并且，由于變截面區和等截面區的回彈角不同，使得對零件的成形精度的控制變得異常復雜，缺少有效的技術途徑加以解決。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷，本專利技術提供一種懸臂式變高度輥模成形裝置以及成形方法，可有效解決上述問題。本專利技術采用的技術方案如下：本專利技術提供一種懸臂式變高度輥模成形裝置，包括底座(10)、模具系統(20)和懸臂式成形軋輥系統(30)；其中，所述模具系統(20)包括：第1模具(21)、第2模具(22)、模具升降機構(23)和模具支撐座(24)；其中，所述第1模具(21)和所述第2模具(22)前后緊密貼合設置共同組成一個模具組，該模具組與懸臂式成形軋輥系統(30)中的軋輥(40)在同一yz平面內上下相對布置；所述第1模具(21)設置在所述底座(10)的外側，且與所述模具升降機構(23)聯動，通過所述模具升降機構(23)，驅動所述第1模具(21)沿Z向進行升降運動；所述第2模具(22)通過所述模具支撐座(24)固定設置在所述底座(10)的外側。優選的，所述模具升降機構(23)為液壓升降機構。優選的，所述懸臂式成形軋輥系統(30)包括：Y向移動機架(31)、Y向運動驅動機構(32)、Y向導軌副(33)、絲杠箱(34)、Z向滾珠絲杠副、Z向第一導軌副(35)、Z向第二導軌副(36)、Z向運動驅動機構(37)、Z向移動側板(38)、成形機架(39)、軋輥(40)、軋輥運動驅動機構(41)以及彈簧自適應機構；則：所述Y向導軌副(33)包括Y向導軌和導軌滑塊：所述Y向導軌固定設置于所述底座(10)的內側，所述導軌滑塊固定安裝于所述Y向移動機架(31)的底部，使所述Y向移動機架(31)與所述底座(10)沿Y向滑動連接；所述Y向運動驅動機構(32)與所述Y向移動機架(31)聯動，用于驅動所述Y向移動機架沿底座Y向滑動；所述絲杠箱(34)固定安裝于所述Y向移動機架(31)的上部，所述絲杠箱(34)的側面通過所述Z向第一導軌副(35)與所述Z向移動側板(38)的一側面可升降滑動連接；并且，所述Z向滾珠絲杠副包括：Z向滾珠絲桿(41)和與所述Z向滾珠絲桿(41)通過滾珠滾動連接的Z向螺母副(42)；所述Z向滾珠絲桿(41)的一端與所述Z向運動驅動機構(37)相聯動，所述Z向螺母副(42)固定安裝到所述Z向移動側板(38)；在所述Z向運動驅動機構(37)的驅動下，驅動所述Z向移動側板(38)沿所述絲杠箱(34)進行升降動作；所述彈簧自適應機構包括：彈簧支撐座(50)、彈簧(51)和彈簧芯軸(52)；所述彈簧支撐座(50)固定安裝到所述Z向移動側板(38)另一個側面的頂部位；在所述彈簧支撐座(50)的下方活動設置裝置有軋輥(40)的成形機架(39)，所述軋輥(40)通過軋輥運動驅動機構(41)驅動；另外，所述成形機架(39)與所述Z向移動側板(38)另一個側面之間通過所述Z向第二導軌副(36)可升降滑動連接；所述成形機架(39)和所述彈簧支撐座(50)通過所述彈簧芯軸(52)活動連接，所述彈簧(51)套在所述彈簧芯軸(52)上，并且，所述彈簧(51)上下底面分別與所述彈簧支撐座(50)和所述成形機架(39)擠壓貼合。優選的，還包括：Y向齒輪齒條副；所述Y向齒輪齒條副包括Y向斜齒條和與所述Y向斜齒條嚙合的斜齒輪，所述Y向斜齒條固定于所述Y向移動機架(31)，所述斜齒輪與所述Y向運動驅動機構(32)聯動，在所述Y向運動驅動機構(32)的作用下，驅動所述Y向移動機架沿底座Y向滑動。本專利技術還提供一種懸臂式變高度輥模成形方法，包括以下步驟：S1，將n個懸臂式成形軋輥系統(30)沿Y方向并排安裝在Y向移動機架(31)上，得到懸臂式變高度輥模成形裝置組；其中，n為自然數；S2，將需要加工的原料放置到所述懸臂式變高度輥模成形裝置組的加工部位處；S3，啟動Y向運動驅動機構(32)和各個所述懸臂式成形軋輥系統(30)的Z向運動驅動機構(37)；對于每一個所述懸臂式成形軋輥系統(30)，在所述Z向運動驅動機構(37)的驅動下，其成形機架(39)沿Z軸負方向運動，直到軋輥壓緊第1模具(21)和第2模具(22)，此時原材料被擠壓在軋輥和模具之間；在所述Y向運動驅動機構(32)帶動下，所述Y向移動機架(31)沿Y向運動，從而帶動所述懸臂式變高度輥模成形裝置組進行Y向運動，對原料進行多道次加工；由此實現各個所述懸臂式成形軋輥系統(30)的成形機架(39)進行Y向和Z向運動；當所述成形機架(39)進行Y向和Z向運動時，實現對需要加工的原材料的變高度成形；且在成形過程中，所述軋輥始終與模具貼合；S4，第一遍成形完成后，啟動模具升降機構(23)，帶動所述第1模具(21)下降；同時啟動所述Y向運動驅動機構(32)和各個所述懸臂式成形軋輥系統(30)的所述Z向運動驅動機構(37)，帶動Y向移動機架(31)返回至初始位置并使軋輥沿Z軸正方向移動；如此，可使需要加工的原料沿Y向進給，進給一個零件長度后停止進給，再重復執行S3，實現對原料的連續加工。優選的，S3中，啟動Y向運動驅動機構(32)和各個所述懸臂式成形軋輥系統(30)的Z向運動驅動機構(37)，具體為：按預設算法控制各個所述懸臂式成形軋輥系統(30)的所述Y向運動驅動機構(32)的轉速和所述Z向運動驅動機構(37)的轉速。優選的，對于每一個所述懸臂式成形軋輥系統(30)，在所述Z向運動驅動機構(37)的驅動下，當軋輥擠壓原材料的過程中，通過彈簧自適應機構，向原材料施加的為柔性壓緊力。本專利技術提供的懸臂式變高度輥模成形裝置以及成形方法具有以下優點：(1)在對原料進行彎曲變形操作時，軋輥可以在yz平面內運動，從而實現對原料進行變高度成形，可以有效解決截面形狀既深又窄的變高度截面零件的輥彎成形難題；可使變高度截面輥彎成形的產品質量得到極大的提高；并且極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種懸臂式變高度輥模成形裝置，其特征在于，包括底座(10)、模具系統(20)和懸臂式成形軋輥系統(30)；其中，所述模具系統(20)包括：第1模具(21)、第2模具(22)、模具升降機構(23)和模具支撐座(24)；其中，所述第1模具(21)和所述第2模具(22)前后緊密貼合設置共同組成一個模具組，該模具組與懸臂式成形軋輥系統(30)中的軋輥(40)在同一yz平面內上下相對布置；所述第1模具(21)設置在所述底座(10)的外側，且與所述模具升降機構(23)聯動，通過所述模具升降機構(23)，驅動所述第1模具(21)沿Z向進行升降運動；所述第2模具(22)通過所述模具支撐座(24)固定設置在所述底座(10)的外側。

【技術特征摘要】
1.一種懸臂式變高度輥模成形裝置，其特征在于，包括底座(10)、模具
系統(20)和懸臂式成形軋輥系統(30)；
其中，所述模具系統(20)包括：第1模具(21)、第2模具(22)、模具
升降機構(23)和模具支撐座(24)；其中，所述第1模具(21)和所述第2模
具(22)前后緊密貼合設置共同組成一個模具組，該模具組與懸臂式成形軋輥
系統(30)中的軋輥(40)在同一yz平面內上下相對布置；所述第1模具(21)
設置在所述底座(10)的外側，且與所述模具升降機構(23)聯動，通過所述
模具升降機構(23)，驅動所述第1模具(21)沿Z向進行升降運動；所述第2
模具(22)通過所述模具支撐座(24)固定設置在所述底座(10)的外側。
2.根據權利要求1所述的懸臂式變高度輥模成形裝置，其特征在于，所述
模具升降機構(23)為液壓升降機構。
3.根據權利要求1所述的懸臂式變高度輥模成形裝置，其特征在于，所述
懸臂式成形軋輥系統(30)包括：Y向移動機架(31)、Y向運動驅動機構(32)、
Y向導軌副(33)、絲杠箱(34)、Z向滾珠絲杠副、Z向第一導軌副(35)、Z
向第二導軌副(36)、Z向運動驅動機構(37)、Z向移動側板(38)、成形機架
(39)、軋輥(40)、軋輥運動驅動機構(41)以及彈簧自適應機構；
則：所述Y向導軌副(33)包括Y向導軌和導軌滑塊：所述Y向導軌固定設
置于所述底座(10)的內側，所述導軌滑塊固定安裝于所述Y向移動機架(31)
的底部，使所述Y向移動機架(31)與所述底座(10)沿Y向滑動連接；
所述Y向運動驅動機構(32)與所述Y向移動機架(31)聯動，用于驅動所
述Y向移動機架沿底座Y向滑動；
所述絲杠箱(34)固定安裝于所述Y向移動機架(31)的上部，所述絲杠箱
(34)的側面通過所述Z向第一導軌副(35)與所述Z向移動側板(38)的一側
面可升降滑動連接；并且，所述Z向滾珠絲杠副包括：Z向滾珠絲桿(41)和與
所述Z向滾珠絲桿(41)通過滾珠滾動連接的Z向螺母副(42)；所述Z向滾珠絲
桿(41)的一端與所述Z向運動驅動機構(37)相聯動，所述Z向螺母副(42)
固定安裝到所述Z向移動側板(38)；在所述Z向運動驅動機構(37)的驅動下，
驅動所述Z向移動側板(38)沿所述絲杠箱(34)進行升降動作；
所述彈簧自適應機構包括：彈簧支撐座(50)、彈簧(51)和彈簧芯軸(52)；
所述彈簧支撐座(50)固定安裝到所述Z向移動側板(38)另一個側面的頂部
位；在所述彈簧支撐座(50)的下方活動設置裝置有軋輥(40)的成形機架(39)，
所述軋輥(40)通過軋輥運動驅動機構(41)驅動；另外，所述成形機架(39)
與所述Z向移動側板(38)另一個側面之間通過所述Z向第二導軌副(36)可
升降滑動連接；所述成形機架(39)和所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陽振峰，管延智，李強，趙希，陳靜，
申請(專利權)人：北方工業大學，
類型：發明
國別省市：北京;11