變高度輥模成形裝置和變高度輥模成形系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械加工中的變高度輥模成形技術領域，具體涉及一種變高度輥模成形裝置和變高度輥模成形系統。
【背景技術】
[0002]近年來，變截面輥彎成形技術已成為輥彎成形領域的一個熱點研宄課題，特別是變高度輥彎成形技術，在成形深窄類鈑金零件方面有著諸多優點。其中，深窄類鈑金零件是指:高度較大、寬度較小的鈑金零件。
[0003]目前，國內外已成功研制出了數個變高度輥彎成形樣機，然而，現有的變高度輥彎成形技術面臨著諸多問題，例如，由于零件變截面區和等截面區的回彈角不同，使得零件成形精度的控制變得非常復雜，目前，缺少有效的技術途徑加以解決。
[0004]此外，世界范圍內已有的變高度輥彎成形樣機，涉及多軸的空時協同控制，軸數規模龐大，控制復雜，在實際生產過程中面臨系統運行不穩定、可靠度低、成形精度有限以及維護復雜等諸多問題。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種變高度輥模成形裝置和變高度輥模成形系統，可有效解決上述問題。
[0006]本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]本實用新型提供一種變高度輥模成形裝置，包括底模(4)、成形軋輥組(5)、成形軋輥組運動機構、底座(6)和上位機；
[0008]所述底模(4)固定于所述底座(6)上，所述底模(4)具有與被成形帽型零件底部形狀相同的成形槽(4-1);并且，所述成形槽(4-1)的長度不小于2倍被成形帽型零件所需成形單元的長度；
[0009]此外，所述被成形帽型零件包括U型零件以及從所述U型零件的左右兩豎邊分別向外對稱延伸的左壓邊和右壓邊；所述左壓邊和所述右壓邊具有相同的成形曲線；
[0010]則:所述成形槽(4-1)具有首尾相接的m個成形子槽，每個成形子槽的長度與被成形帽型零件所需成形單元的長度相同，每個成形子槽的槽外沿軌跡曲線與被成形帽型零件的成形曲線一致；其中，m值為所述成形槽(4-1)長度除以被成形帽型零件所需成形單元長度的整數值；
[0011]所述成形軋輥組(5)設置于所述底模⑷的正上方，設所述成形軋輥組(5)包括η道次的成形軋輥(5-1);其中，η為自然數；每個所述成形軋輥(5-1)均包括主成形軋輥(5-1-1)以及位于所述主成形軋輥(5-1-1)左右兩側、且高于所述主成形軋輥(5-1-1)的左輔助軋輥(5-1-2)和右輔助軋輥(5-1-3);所述成形軋輥(5-1)的成形角度指:所述左輔助軋輥(5-1-2)的外部徑向曲面與所述主成形軋輥(5-1-1)軸向之間的夾角；同時，也為所述右輔助軋輥(5-1-3)的外部徑向曲面與所述主成形軋輥(5-1-1)軸向之間的夾角；
[0012]所述成形軋輥組(5)的各道次成形軋輥(5-1)的成形角度從第一道次到最后道次逐次遞增；
[0013]所述成形乳棍組運動機構包括X向運動機構和η個ζ向運動機構；上位機分別與所述X向運動機構和η個ζ向運動機構連接；其中，X向為被成形零件的進料方向；ζ向為在加工平面內與X向垂直的方向；所述X向運動機構用于驅動所述成形軋輥組(5)整體在X向移動，即:在所述成形軋輥組(5)整體X向移動時，相鄰成形軋輥(5-1)之間的道次間距為固定值，保持不變；每個ζ向運動機構唯一對應一個道次的成形軋輥(5-1)，用于獨立調節該道次成形軋輥(5-1)的ζ值，SP:獨立調節該道次成形軋輥(5-1)與所述底模(4)之間的垂向距離。
[0014]優選的，當η為5時，所述成形軋輥組(5)由5個道次的成形軋輥(5_1)組成，所述成形軋棍(5-1)的成形角度從第一道次到第5道次依次為20°、40°、60°、80°和90°。
[0015]優選的，所述成形軋輥組運動機構包括齒輪齒條副和絲杠副；所述齒輪齒條副作為所述X向運動機構，所述絲杠副作為所述Z向運動機構。
[0016]優選的，還包括:開卷裝置(I)、送料裝置(2)、定截面輥彎成形裝置(3)、切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置；
[0017]本實用新型還提供一種變高度輥模成形系統，包括:變高度輥模成形裝置、開卷裝置(I)、送料裝置(2)、定截面輥彎成形裝置(3)、切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置；
[0018]在變高度輥模成形裝置的前面，按板料輸送方向，依次設置所述開卷裝置(1)、所述送料裝置(2)和所述定截面輥彎成形裝置(3);
[0019]在變高度輥模成形裝置的后面，按板料輸送方向，依次設置所述切斷裝置、所述出料裝置和所述碼垛裝置。
[0020]本實用新型提供的變高度輥模成形裝置和變高度輥模成形系統具有以下優點:
[0021](I)可根據軋輥和底模的不同形狀，設計生產不同寬度、不同高度、不同截面的產品，并且，對于生產出的同一產品，還具有不同的高度值，適應性更強。
[0022](2)本實用新型可以有效的解決截面形狀既深又窄的高度變化截面零件的輥彎成形難題；還降低了伺服控制的軸數規模，使用傳統的機械機構成形，使控制系統變得簡單易行，從而提高了系統運行的可靠度，方便對系統進行維護。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型提供的變高度輥模成形裝置的立體結構示意圖；
[0024]圖2為圖1的簡化示意圖；
[0025]圖3為本實用新型提供的成形軋輥的結構示意圖；
[0026]圖4為圖3的簡化示意圖；
[0027]圖5為本實用新型提供的變高度輥模成形裝置的側面結構示意圖；
[0028]圖6為圖5的簡化示意圖；
[0029]圖7為本實用新型提供的變高度輥模成形系統的完整立體結構示意圖；
[0030]圖8為本實用新型提供的變高度輥模成形系統的俯視圖；
[0031]圖9為本實用新型提供的變高度輥模成形系統的側視圖；
[0032]圖10為設置有5個道次成形軋輥時，U形構件某個截面的變截面成形過程示意圖。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0034]本實用新型提供一種變高度輥模成形裝置、變高度輥模成形系統及成形方法，核心思想為:使成形軋輥組的每道次成形軋輥與底模之間的距離可以獨立調節，從而有效的解決截面形狀既深又窄的變截面零件的輥彎成形難題。采用底模，可保障零件的成形精度，使變截面輥彎成形的產品質量得到極大的提高。此外，還具有生產效率高的優點。
[0035]結合圖1和圖2，為本實用新型提供的變高度輥模成形裝置的示意圖，變高度輥模成形裝置包括底模4、成形軋輥組5、成形軋輥組運動機構、底座6和上位機；
[0036]底模4固定于底座6上，底模4具有與被成形帽型零件底部形狀相同的成形槽4-1 ;并且，成形槽4-1的長度不小于2倍被成形帽型零件所需成形單元的長度；
[0037]此外，被成形帽型零件包括U型零件以及從U型零件的左右兩豎邊分別向外對稱延伸的左壓邊和右壓邊；左壓邊和右壓邊具有相同的成形曲線；
[0038]則:成形槽4-1具有首尾相接的m個成形子槽，每個成形子槽的長度與被成形帽型零件所需成形單元的長度相同，每個成形子槽的槽外沿軌跡曲線與被成形帽型零件的成形曲線一致；其中，m值為成形槽4-1長度除以被成形帽型零件所需成形單元長度的整數值；例如，成形槽長度為10，被成形帽型零件所需成形單元長度為3，則m值為3。
[0039]成形軋輥組5設置于底模4的正上方，設成形軋輥組5包括η道次的成形軋輥5_1 ;其中，η為自然數道次的成形軋輥沿X向距離固定不變，也就是說，當成形軋輥組沿X向運動時，在X方向上，各道次的成形軋輥5-1進行同步X向運動；
[0040]每個成形軋輥5-1的結構參考圖3，均包括主成形軋輥5-1-1以及位于主成形軋棍5_1_1左右兩側、且尚于主成形乳棍5_1_1的左輔助乳棍5-1-2和右輔助乳棍5-1-3 ;成形軋輥5-1的成形角度指:左輔助軋輥5-1-2的外部徑向曲面與主成形軋輥5-1-1軸向之間的夾角；同時，也為右輔助軋輥5-1-3的外部徑向曲面與主成形軋輥5-1-1軸向之間的夾角；
[0041]成形軋輥組5的各道次成形軋輥5-1的成形角度從第一道次到最后道次逐次遞增；例如，在圖1中，η為5，即:成形軋輥組5由5個道次的成形軋輥5-1組成，成形軋輥5_1的成形角度從第一道次到第5道次依次為20°、40°、60°、80°和90°。
[0042]成形乳棍組運動機構包括X向運動機構和η個ζ向運動機構；上位機分別與X向運動機構和η個ζ向運動機構連接；其中，X向為被成形零件的進料方向；ζ向為在加工平面內與X向垂直的方向向運動機構用于驅動成形軋輥組5整體在X向移動，即:在成形軋輥組5整體X向移動時，相鄰成形軋輥5-1之間的道次間距為固定值，保持不變；每個ζ向運動機構唯一對應一個道次的成形軋輥5-1，用于獨立調節該道次成形軋輥5-1的ζ值，即:獨立調節該道次成形軋輥5-1與底模4之間的垂向距離。
[0043]具體實現上，成形軋輥組運動機構包括齒輪齒條副和絲杠副；齒輪齒條副作為X向運動機構，絲杠副作為ζ向運動機構。本實用新型對成形軋輥組運動機構的具體形式并不限制。
[0044]此外，參考圖7-9，本實用新型提供的變高度輥模成形系統，包括:變高度輥模成形裝置、開卷裝置1、送料裝置2、定截面輥彎成形裝置3、切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置；
[0045]在變高度輥模成形裝置的前面，按板料輸送方向，依次設置開卷裝置1、送料裝置2和定截面棍彎成形裝置3 ；
[0046]在變高度輥模成形裝置的后面，按板料輸送方向，依次設置切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置。
[0047]基于前述變高度輥模成形系統，本實用新型還提供一種變高度輥模成形方法，包括以下步驟:
[0048]步驟1:當需要將板材成形為寬度為η 1、長度為L1、左右壓邊具有特定成形曲線的帽形截面的構件時，計算機讀取被成形帽型零件左右壓邊的特定成形曲線圖；其中，該特定成形曲線圖為X和Z的方程；Χ向為被成形零件的進料方向；Ζ向為在加工平面內與X向垂直的方向；
[0049]步驟2:制作底模4，使底模4具有與被成形帽型零件底部形狀相同的成形槽4-1 ;其中，該成形槽4-1的寬度即為nl ;