[发明专利]一种金属卷材成型装置以及成型方法

说明书

本发明公开了一种金属卷材成型装置以及成型方法，属于金属卷材成型技术领域。其包括：第一模块、与所述第一模块形状配合的第二模块以及与所述第一模块滑动连接的第三模块，所述第一模块设置在所述第二模块的上方，并且所述第一模块与所述第二模块之间形成成型通道；通过第一模块、第二模块和第三模块确定出三点，构成圆弧段，使坯料沿圆弧段自动弯曲成卷。本发明能够实现卷材产品的自动化、平稳、连续生产，产品质量可靠，成型产品有较高的尺寸精度，并且产品尺寸调节敏捷性和灵活性，能够适应不同尺寸大小的卷材成型。

技术领域

本发明涉及金属卷材成型技术领域，具体涉及一种金属卷材成型装置以及成型方法。

背景技术

目前，金属卷材产品，尤其是卷筒式产品一般靠上下模具进行单件压制，生产效率低，无法实现连续自动化生产，而且对坯料有一定的伤害，质量没法保证。或者采用上下滚筒连续压制，但滚轴(滚筒)形式的不能解决卷制件的卷制两端直边问题。此外，不同尺寸的卷材产品需要不同的成型模具或滚筒来生产，工装成本极高。而且，目前现有的卷制件表面平整，但卷制端宽度精度较低，端面波动较大，齐平、开缝两端有一定直边，但只能制备大规格尺寸的卷制产品。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种金属卷材成型装置以及成型方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种金属卷材成型装置，包括：第一模块、与第一模块形状配合的第二模块以及与第一模块滑动连接的第三模块，第一模块设置在第二模块的上方，并且第一模块与第二模块之间形成成型通道；

成型通道包括第一弧形段和第二弧形段，第一弧形段与第二弧形段连通，第一弧形段和第二弧形段分别靠近成型通道的入料侧和出料侧，并且第一弧形段与第二弧形段分别向下和向上凹陷；

第二模块对应成型装置出料侧的侧面为向内凹陷的成型弧面；第三模块设置于第一模块靠近出料侧的外侧壁，第三模块与第一模块滑动连接。

本发明的成型通道为两段凹陷方向相反的第一弧形段和第二弧形段构成，坯料在进入成型通道后通过上下两次弯折将坯料反向加载软化处理，方便后续卷曲成型。坯料的塑性变形效果，也即是软化效果取决于第一弧形段和第二弧形段的曲率半径大小。对于材料质地较硬的坯料，对应的曲率半径较小；质地本身较软的坯料，对应的曲率半径较大。第一弧形段和第二弧形段的曲率半径大小取决于坯料的屈服强度及其料厚大小。曲率半径的弧面使坯料弯曲进入材料屈服和塑性阶段，并产生部分塑性变形。第二弧面的反向弯曲，因为材料软化，屈服强度降低，坯料的弯曲进入屈服和塑性变形的值减小。

此外，靠近切料机的第二弧形段为向上凹陷的弧形，在对应的第一模块和第二模块上各取一点，并通过调节第三模块的位置再在成型装置的出料侧定位一个点，根据三点确定一段圆弧的原理，由此可以确定对应卷材圆形半径大小，因此，当坯料从第二弧形段输出时，在第一模块、第二模块以及第三模块的作用下自动卷曲形成圆筒，并且第二模块上还设有辅助坯料弯曲成型的成型弧面，帮助卷材顺利成型为圆筒。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一模块与第三模块的滑动接触面为竖直平面；第三模块包括与第一模块滑动连接的水平部以及与水平部滑动连接的垂直部，并且水平部与滑动接触面垂直，垂直部与滑动接触面平行；第一模块沿竖直方向设有第一滑槽，水平部通过设置在其端部的第一滑块与第一滑槽滑动配合，水平部沿其长度方向设有第二滑槽，垂直部通过设置在其端部的第二滑块与第二滑槽滑动配合，并且垂直部远离水平部的下端面为弧形面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一模块与第三模块的滑动接触面为斜面；第三模块包括与第一模块接触的滑行面以及与滑行面连接且位于第三模块下方的定位面，定位面为弧形面，滑行面上设有滑轨，第一模块上设有与滑轨配合的第三滑槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述成型通道还包括设置于第一弧形段和第二弧形段之间的平直段，平直段分别与第一弧形段和第二弧形段连通。