[发明专利]一种用于矩形截面型材的三维成型压弯方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于矩形截面型材的三维成型压弯装置，包括定模模组、动模模组；定模模组和动模模组分别包括一组定型杆；定模的成型杆上安装竖直施力滑块、竖直滑块和数控油缸，且分别安装1个弹性球形垫，记为O2、O3、O1；O2和O1的顶点相对；动模的成型杆上的弹性球形垫记为O4，O4和O3的顶点相对；方法为：设置装置为初始状态，先调整O3，使该组O3顶点处的连线呈现为曲线X；调整O4，使该组O4顶点处的连线与曲线X互补；将矩形截面型材置于O3与O4之间；使O4向O3运动，对矩形截面型材进行第一道压弯成形，再在O4和O3的挤压作用下，使O1向O2方向运动，进行第二道压弯成形实现三维成型。本发明的压弯装置操作简单，易于产品切换且可进行三维弯曲。

技术领域

本发明属于型材弯曲加工技术领域，涉及一种用于矩形截面型材的三维成型压弯方法及装置。

背景技术

当前交通运输工业、航空航天工业等领域对轻量化的需求越来越大，使用弯曲的轻质金属型材便是很多轻量化设计的解决方案。当前弯曲型材主要通过对型材进行弯曲加工来获得。目前常用的弯曲加工工艺有压弯、拉弯、滚弯等。国外常用滚弯工艺，而国内常以拉弯工艺为主。其中，拉弯工艺在成品形状上有较大限制，无法实现复杂曲线形状的拉弯；滚弯工艺难以实现三维弯曲，且调试过程复杂；压弯工艺无法实现三维弯曲，传统的压弯工艺使用形状固定的凹凸模，调试困难，产品切换不灵活，带调整块的压弯工艺在切换产品时也需要手动调整，在切换后无法保证产品质量的一致性。

因此，研究一种操作简单、易于调试、易于产品切换且可进行三维弯曲的压弯设备具有十分重要的的意义。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于矩形截面型材的三维成型压弯方法及装置；

为达到上述目的，本发明采用的方案如下：

一种用于矩形截面型材的三维成型压弯装置，包括带轨底座、分别相对地设置于带轨底座两侧的定模模组和动模模组、位于动模模组两侧的合模油缸；

定模模组和动模模组分别包括一组定型杆和一个基座；每个定型杆由调形机构单独驱动(驱动是指定模成型杆和动模成型杆沿着各自的成型杆滑轨移动，目的是使每个成型杆前端的弹性球形垫的连线呈现出所需的成型曲线)；定型杆的位置由压紧机构压紧固定；在由调形机构完成了成型杆的位置调整后，压紧机构工作，将成型杆的位置固定；

定模模组的定型杆为定模成型杆；动模模组的定型杆为动模成型杆；

定模成型杆包括成型杆骨架；成型杆骨架包括垂直于带轨底座的支撑柱、垂直支撑柱中部延伸出的横梁，横梁位于固定在基座上的成型杆滑轨中，二者滑动连接；支撑柱上由上至下安装竖直施力滑块、竖直滑块和数控油缸；竖直施力滑块和竖直滑块通过重载直线导轨安装在支撑柱上，且可沿支撑柱的竖直方向移动；其中，重载直线导轨竖直安装在支撑柱上，竖直施力滑块和竖直滑块安装在重载直线导轨的滑块上，可沿竖直方向移动；重载直线导轨的基本额定载荷应在60kN及以上；数控油缸与支撑柱固定连接；竖直施力滑块和竖直滑块上分别安装1个弹性球形垫(分别为弹性球形垫O2、弹性球形垫O3)，数控油缸与支撑柱平行且推杆朝上，推杆上方安装1个弹性球形垫，记为O1(该弹性球形垫可通过固定板的方式安装)；弹性球形垫为可沿自身轴线旋转的半球形弹性件；竖直施力滑块上的弹性球形垫记为O2，O2和O1的顶点相对且过该两个顶点的中轴线I重合，竖直滑块上弹性球形垫记为O3，O3的顶点朝向中轴线I；支撑柱上且位于数控油缸的上方设置用于限制竖直滑块向下运动的限位结构(限位结构为在支撑柱上设置槽或者凸起结构)；支撑柱的上端设置用于限制竖直施力滑块的竖直移动的限位机构；

动模成型杆与定模成型杆的区别仅在于不安装限位机构、竖直施力滑块、竖直施力滑块上的弹性球形垫、数控油缸及数控油缸推杆上的弹性球形垫；动模成型杆上的弹性球形垫记为O4，O4和O3的顶点相对且过该两个顶点的中轴线II重合，中轴线I和中轴线II相互垂直；

合模油缸的推杆驱动动模模组沿带轨底座上的滑槽向定模模组运动。