[发明专利]一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件

说明书

本发明公开了一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件，属于钣制型材弯曲成形领域。含有进料滚轮，进料滚轮通过主轴固定在机床架上，与夹持滚轮组件和出料侧滚轮组件构成型材零件的滚弯成形工作面，其特征在于在进料滚轮的上方设有一个压料滚轮，该压料滚轮的中心轴通过位于压料滚轮两侧的滚轮架固定在进料滚轮两侧的主轴上，滚轮架的上下连接杆通过可调支承丝杠连接，通过手柄旋转可调支承丝杠，来调节压料滚轮与进料滚轮的间隙，且压料滚轮与进料滚轮的间隙与型材零件的截面匹配。本发明增加的压料滚轮，在变曲率型材零件小半径到大半径变化滚弯加工时，使得型材零件始终与滚轮保持贴合，有效地提高了变曲率型材零件的滚弯成形加工精度，并且通过设计不同的组合轮片，可实现不同厚度、不同截面、任意规律曲率变化的型材滚弯加工，适于四轴滚弯机床的变曲率零件滚弯成形。

技术领域

本发明涉及结构钣制型材弯曲成形领域，具体是一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件。

背景技术

在飞机的设计中，为了实现结构轻量化、长寿命和高可靠性的需求，而大量采用了钣制型材零件。型材具有轻量化和较高强度的特点，广泛应用于航空、汽车、船舶行业的骨架零件的制造。

框缘类型材零件是组成飞机骨架的主要受力零件，同时也是保证机身气动外形半硬壳结构的框架，其成形精度和质量直接影响到飞机的气动外形和强度。传统的滚弯机床都是手动控制的，往往要经过很多次的反复成形和校形才能满足要求，这样效率极低，成本也很高。因此,型材零件的数控滚弯加工成形问题一直是国内外学者和工程界研究和关心的课题。

型材零件采用数控滚弯成形可以节约大量的成形模具、提高加工效率和成形质量，美国L&F公司和瑞士HAEUSLER公司已相继研制出加工该类零件的设备——数控四轴型材滚弯机(VPR-SPEC-CNC)。目前，国内外等曲率型材零件的数控四轴滚弯成形理论和加工已经比较成熟，且已形成了一系列标准。但在实际工程生产中，多数型材弯曲零件，特别是飞机机身的框缘类零件的曲率半径都是变化的。对于变曲率型材零件的传统加工方法，是通过制作靠模来控制滚轮成形零件，这样不仅效率低、成本高，而且零件成形后的表面质量不稳定。因此，近几年来，对于尺寸大、截面不对称、回弹量根据材料与半径的不同难以控制的框缘类零件，如何使用数控滚弯成形提高变曲率钣制框缘类型材零件加工的效率、提高成形质量以及降低成本，这一问题的研究已成为滚弯加工的一个新课题，引起工程界的高度重视。

数控四轴型材滚弯加工技术采用钣制型材坯料在滚轮施加弯矩的作用下逐渐被弯曲成形的原理，通过一对进料、出料侧滚轮分别沿着预定轨迹推压型材零件使其弯曲变形，一对上下滚轮夹持受弯型材零件，并驱动输运受弯型材零件通过夹持区域而完成等曲率零件的滚弯加工。数控四轴型材滚弯加工技术已成为有效、可靠的钣制型材零件的加工主要手段。

现有的数控四轴滚弯加工机床主要由计算机数控系统、伺服系统、进料滚轮、上下夹持滚轮、出料滚轮组成，通过夹持滚轮闭合提供压力，通过调节夹持滚轮的速度来实现型材的传送和连续滚弯；通过左右进出料滚轮位置向上(向下)推压(卸载)调节与型材的接触点的高度，实现对不同弯曲半径零件的滚弯。但是，在变曲率型材零件的滚弯成形加工过程中，型材零件的曲率半径不是一致变化的，当遇到小半径弧段向大半径弧段过渡的时候，随着滚弯半径的增大，两侧进出料侧滚轮的位置需要相应下降的调整，此时，加工型材零件受塑性屈服而不能有较大的弹性回复，出现加工型材与进出料侧滚轮的分离，由于现有的数控四轴滚弯机床没有能够在滚弯型材零件曲率半径从小半径到大半径滚弯加工时，将成形型材始终与进出料侧弯曲滚轮保持贴合的紧靠装置，使得型材零件的成形外形轮廓的精度出现较大的误差，所以现有技术中的数控四轴滚弯机床只能实现对曲率半径从大到小变化的型材零件的滚弯加工。

发明内容

为克服现有数控四轴滚弯技术中存在的只能实现对变曲率型材零件曲率半径从大到小的滚弯加工的不足，本发明提出了一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件。