[实用新型]使用可弯曲辊的三维曲面柔性成形装置

说明书

技术领域

本实用新型是用于塑性成形的设备，特别是涉及一种三维曲面柔性成形装置，属于机械工程领域。

背景技术

目前的卷板装置只能成形母线为直线的工件，例如圆柱体、圆锥体等件；而三维曲面零件的成形主要是通过模具加工或手工方式来实现。形状各异的曲面需要不同的模具，因此其加工周期长，需要投入大量的人力、物力，自动化程度偏低，无法满足小批量现代化生产需要。同时，手工成形方法加工质量差、劳动强度大、生产效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工件使用可弯曲辊的三维曲面柔性成形装置，其可以实现板料的三维曲面成形，也可实现体积成形。与传统的整体模具成形方式相比，不但大大降低制造成本，而且提高生产效率。

本实用新型的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：

一种使用可弯曲辊的三维曲面柔性成形装置，由工作辊、调整机构、机架及工作辊驱动机构组成，所述的工作辊至少有两个，其中至少有一个是可弯曲、可调整的柔性工作辊1，在所述的柔性工作辊上设置若干个可调整高度的调整机构2。所述的机架分为上、下两部分，上机架使上工作辊移动调整纵向弯曲曲率的大小，下机架使所有工作辊上、下调整。

所述的柔性工作辊1可以是整体或由两段构成，分为两段的工作辊可以是同步或异步、同向或异向旋转。

在所述的整体工作辊的一端或在两段工作辊的段与段之间可以设置工件夹持与旋转机构5，工件夹持与旋转机构的旋转可以是主动或被动。

在所述的调整机构2的调节杆7的端部装有用以调节和支撑工作辊的开口轴承6，并且开口轴承随柔性辊弯曲轮廓切线变化而摆头。

工作辊驱动机构可以设置在工作辊的一端或两端。所述的工作辊驱动机构是常用的传动机构例如齿轮机构、液压机构等。

在柔性工作辊的非成形区可以设置防扭曲与防反松装置(4)。

使用可弯曲辊的三维曲面柔性成形装置的工作辊的位置变化与工件成形曲率变化可以通过机械或数控方式实现。工作辊和工件夹持与旋转机构的旋转也可以通过机械或数控方式实现。

本实用新型借鉴了多点成形技术、传统的二维卷板技术和多辊成形技术，把传统的直辊柔性化，使可弯曲的柔性工作辊上、下移动，调节横向变形；进一步增加压下量则产生纵向变形。工作辊的弯曲形状由需要成形的三维零件形状决定。这种技术与模具加工技术相比，成本低，成形零件的周期短，节省大量的人力、物力，大大提高生产效率。

附图说明

图1是由三个可弯工作辊组成的三维曲面柔性成形装置示意图。

图2是由三个各工作辊分为两段的可弯辊组成的三维曲面柔性成形装置示意图。

图3是由三个各工作辊分为两段的可弯辊，并在段与段之间设置工件夹持与旋转机构的三维曲面柔性成形装置示意图。

图4是由三个可弯辊组成，并在其端部设置有工件夹持与旋转机构的三维曲面柔性成形装置示意图。

图5是图1、图2、图3、图4的A-A剖面示意图。

图6是图3、图4的B-B剖面示意图。

图7是调整机构的三维简图。

图8是工件旋转与夹持机构剖视图

图9是使用可弯辊的三维曲面柔性成形装置核心部分的立体图。

图中  1.柔性工作辊2.调整机构3.被加工工件4.防扭曲与反松装置5.工件夹持与旋转机构6.开口轴承7.调节杆

具体实施方式

下面结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体内容及其工作过程，但工作辊的设置不仅仅局限于附图中的布置形式。

参考图1的实施例中，根据所要求的板材三维形状，通过手动控制或数控系统调节调整机构2的调节杆7使开口轴承6拉动或压制柔性工作辊使其弯曲变形；在柔性工作辊一端或两端可设有伸缩器，使其在调形时可自由伸缩，调形后可以固定，防止轴向和周向产生相对的位移。同时，为了使柔性工作辊的变形更容易，设备的下机架可以使所有工作辊整体移动，使工作辊的高度位置处在最佳状态。为了减小工作辊组在大扭矩的作用下发生扭曲和反松变形，在其非成形区域安装工作辊防扭曲与反松装置4。调形完毕，放置工件3，并通过上机架使上工作辊1压制在工件上，工作辊在驱动机构作用下转动时，使工件产生纵向移动，通过增加压下量可以使工件产生纵向变形和横向变形，从而实现三维曲面成形。