[发明专利]变高度辊模成形方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工中的变高度辊模成形技术领域，具体涉及一种变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法。

背景技术

近年来，变截面辊弯成形技术已成为辊弯成形领域的一个热点研究课题，特别是变高度辊弯成形技术，在成形深窄类钣金零件方面有着诸多优点。其中，深窄类钣金零件是指：高度较大、宽度较小的钣金零件。

目前，国内外已成功研制出了数个变高度辊弯成形样机，然而，现有的变高度辊弯成形技术面临着诸多问题，例如，由于零件变截面区和等截面区的回弹角不同，使得零件成形精度的控制变得非常复杂，目前，缺少有效的技术途径加以解决。

此外，世界范围内已有的变高度辊弯成形样机，涉及多轴的空时协同控制，轴数规模庞大，控制复杂，在实际生产过程中面临系统运行不稳定、可靠度低、成形精度有限以及维护复杂等诸多问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种变高度辊模成形装置，包括底模(4)、成形轧辊组(5)、成形轧辊组运动机构、底座(6)和上位机；

所述底模(4)固定于所述底座(6)上，所述底模(4)具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽(4-1)；并且，所述成形槽(4-1)的长度不小于2倍被成形帽型零件所需成形单元的长度；

此外，所述被成形帽型零件包括U型零件以及从所述U型零件的左右两竖边分别向外对称延伸的左压边和右压边；所述左压边和所述右压边具有相同的成形曲线；

则：所述成形槽(4-1)具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度与被成形帽型零件所需成形单元的长度相同，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致；其中，m值为所述成形槽(4-1)长度除以被成形帽型零件所需成形单元长度的整数值；

所述成形轧辊组(5)设置于所述底模(4)的正上方，设所述成形轧辊组(5)包括n道次的成形轧辊(5-1)；其中，n为自然数；每个所述成形轧辊(5-1)均包括主成形轧辊(5-1-1)以及位于所述主成形轧辊(5-1-1)左右两侧、且高于所述主成形轧辊(5-1-1)的左辅助轧辊(5-1-2)和右辅助轧辊(5-1-3)；所述成形轧辊(5-1)的成形角度指：所述左辅助轧辊(5-1-2)的外部径向曲面与所述主成形轧辊(5-1-1)轴向之间的夹角；同时，也为所述右辅助轧辊(5-1-3)的外部径向曲面与所述主成形轧辊(5-1-1)轴向之间的夹角；

所述成形轧辊组(5)的各道次成形轧辊(5-1)的成形角度从第一道次到最后道次逐次递增；

所述成形轧辊组运动机构包括x向运动机构和n个z向运动机构；上位机分别与所述x向运动机构和n个z向运动机构连接；其中，x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；所述x向运动机构用于驱动所述成形轧辊组(5)整体在x向移动，即：在所述成形轧辊组(5)整体x向移动时，相邻成形轧辊(5-1)之间的道次间距为固定值，保持不变；每个z向运动机构唯一对应一个道次的成形轧辊(5-1)，用于独立调节该道次成形轧辊(5-1)的z值，即：独立调节该道次成形轧辊(5-1)与所述底模(4)之间的垂向距离。

优选的，当n为5时，所述成形轧辊组(5)由5个道次的成形轧辊(5-1)组成，所述成形轧辊(5-1)的成形角度从第一道次到第5道次依次为20°、40°、60°、80°和90°。

优选的，所述成形轧辊组运动机构包括齿轮齿条副和丝杠副；所述齿轮齿条副作为所述x向运动机构，所述丝杠副作为所述z向运动机构。

优选的，还包括：开卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、切断装置、出料装置和码垛装置；

本发明还提供一种变高度辊模成形系统，包括：变高度辊模成形装置、开 卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、切断装置、出料装置和码垛装置；

在变高度辊模成形装置的前面，按板料输送方向，依次设置所述开卷装置(1)、所述送料装置(2)和所述定截面辊弯成形装置(3)；

在变高度辊模成形装置的后面，按板料输送方向，依次设置所述切断装置、所述出料装置和所述码垛装置。

本发明还提供一种变高度辊模成形方法，包括以下步骤：