[发明专利]变截面回弹控制自适应装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于变截面辊弯成形设备技术领域，具体涉及一种变截面回弹控制自适应装置及方法。

背景技术

辊弯成形是一种高效、节材、节能的金属成形工艺，通过顺序配置多道次将板材或者卷材成形为所需的型材。辊弯成形的优点包括：材料、能源消耗小，辊弯型材产品具有较好的表面质量以及较高的尺寸精度，强度刚度都比较大。辊弯型材在建筑、机械、交通、家电等多个行业应用很广泛。通常的辊弯型材都是等截面型材，但是由于汽车轻量化的需求，推动了对变截面辊弯成形技术和设备的研发。

一般的变截面辊弯成形采用成对的轧辊辊轧板材成形，但是，具有以下不足：不易于实现截面复杂的变截面型材的成形，对于控制系统的要求很高，辊弯成形机的机械结构非常复杂，成形的型材容易出现很多缺陷，不易解决。

为解决上述问题，现有技术中出现了定模动辊辊弯成形方法。应用定模动辊辊弯成形方法，在成形U型截面的变截面型材时，立边成形直角时，常采用过弯并且通过回弹最终得到所期望的直角。然而，在成形U型截面的变截面型材时，具有以下不足：过弯量的计算非常困难，不同的过弯量又需要不同斜面的轧辊以及压模成形，不具备自适应性。

可见，如何解决上述问题，具有重要意义。目前尚没有一种可以实现无需过弯自动释放回弹量的回弹自适应机构。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种变截面回弹控制自适应装置及方法，可以实现无需过弯自动释放回弹量，实现回弹控制的自适应调节。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种变截面回弹控制自适应装置，包括：成形轧辊系统1、X向运动调节系统2、Z向运动调节系统3、X向自适应调节系统4以及XZ平面中的旋转调节系统5；

其中，所述X向自适应调节系统4包括：X向运动底板40、弹簧座41、X方向弹簧42、弹簧芯轴43、X向自适应机架44以及X向自适应导轨副；X向自适应导轨副包括X向自适应导轨45以及X向自适应滑块；

所述X向运动底板40的左端上表面固定安装所述弹簧座41，所述X向运动底板40的中部以及右端上表面沿X向设置X向自适应导轨45；

所述X向自适应机架44包括上滑块底板44-1、外侧立板44-2、左侧立板44-3和右侧立板；其中，所述外侧立板44-2沿Y方向固定设置于所述上滑块底板44-1的外侧；所述左侧立板44-3和所述右侧立板沿X方向固定设置于所述上滑块底板44-1的左右两侧；所述上滑块底板44-1的底面安装所述X向自适应滑块，进而使所述X向自适应机架44与所述X向运动底板40的上表面沿X方向可滑动连接；所述X方向弹簧42通过弹簧芯轴43设置于所述弹簧座41和所述外侧立板44-2之间，在所述弹簧芯轴43的外端部安装有X向预紧力调节螺母46，进而使所述X向自适应机架44沿X向自适应导轨45移动时，需压缩所述X方向弹簧42；

所述成形轧辊系统1包括轧辊10、用于驱动所述轧辊10沿Z向运动的Z向运动调节系统以及轧辊安装架15；

所述XZ平面中的旋转调节系统5包括摆动芯轴50以及倾角自适应结构51；

则：在所述轧辊安装架的底板和所述X向自适应机架44之间沿Y向安装所述摆动芯轴50，使所述成形轧辊系统设置在所述X向自适应机架44上，并可绕所述摆动芯轴50在XZ平面内转动；

在所述轧辊安装架15和所述X向自适应机架44之间还安装所述倾角自适应结构51，通过所述倾角自适应结构51，使所述成形轧辊系统绕所述摆动芯轴50摆动时，所述成形轧辊系统的倾角进行自适应；

另外，X向运动调节系统用于驱动所述X向运动底板40进行X方向运动，进而带动所述成形轧辊系统进行X方向运动。

优选的，所述X向运动调节系统2包括X方向运动驱动机构、X方向滚珠丝杠副21以及丝杠箱22；

其中，所述X方向滚珠丝杠副21位于所述丝杠箱22的内腔，所述X方向滚珠丝杠副21包括X方向滚珠丝杠和与所述X方向滚珠丝杠通过滚珠滚动连接的X方向螺母副；所述X方向滚珠丝杠的一端与所述X方向运动驱动机构连接并由所述X方向运动驱动机构驱动；所述X方向螺母副固定在所述X向运动底板40上；

另外，所述丝杠箱22的上表面开设有X向导轨23，该X向导轨23与设置于所述X向运动底板40下表面的滑块形成X向导轨副；因此，在所述X方向运动驱动机构驱动下，带动所述X向运动底板40沿所述X向导轨23进行X方向运动。