[发明专利]辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置

说明书

技术领域

本发明公开一种辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置，涉及一种型材拉弯、扭转成形装置，可广泛用于流线形三维型材结构件的拉弯扭转成形，属于金属型材拉弯成形技术领域。

背景技术

随着三维弯扭成形构件的广泛应用，轴向长度较长，各点弯曲半径较大，截面形状复杂的金属型材三维成形目前基本采用在拉弯机上使用拉弯模具进行二维弯曲成形，然后卸下工件进行人工扭转制成。

现有技术有的只解决了型材三维拉弯成形过程中的型材入模、成形、回弹控制和模具部件通用化问题。由于缺少了一个自由度的调整和控制，型材在扭转成形产生回弹时扭转角度不能得到补偿，需对成形模块进行修正。即现有技术的不足之处是，每一种拉弯零件都需要一组对应的成形模块，即使对于相同截面且弯曲方向相近的零件也需要不同的成形模块。本专利技术贡献是找到一种通用性更好的三维拉弯成形装置和方法，实际应用更为灵活、高效，成形精度更高。

发明内容

本发明提供一种辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置，很好地解决了现有技术的不足。

在机械技术领域，拉弯成形是一种凸模成形方法，是由直线形型材依靠拉弯机使型材逐渐贴合凸模而弯扭成形的，而型材成形后唯一的尺寸和形状不产生变化的部位是成形件上的法向截面(变化极小，可以这样近似地认为)。本发明采用一组轴线处于型材法向截面的平面上、外形按型材截面轮廓设计的辊轮构建一个型材成形所需要的不连续的凸模组来实现无模成形，这是本发明的目的所在。

为实现上述目的，本发明的一种辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置，其技术解决方案如下：

型材在拉弯成形时，靠一组辊轮实现无模成形；其中，包括一个机座、若干个辊轮和若干个万向角度可调整支架；万向角度可调整支架的左右横向位置利用导向键依次定位于机座上的T型槽上，并可沿T型槽前后移动调整位置，用T型螺栓A与机座固定联接；辊轮通过其上的中心圆孔配合安装于万向角度可调整支架上的球头螺纹杆上，其沿球头螺纹杆轴向移动的位置由调整螺母限定；通过调整万向角度可调整支架在机座上的前后位置及球头螺纹杆的轴线方向和调整螺母的位置确定辊轮在空间上的位置。

本发明所述的辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置，其特征在于：辊轮是基于型材截面轮廓形状和尺寸并留出适当间隙按着设定回转轴构建的回转体，中心沿轴向加工有与球头螺纹杆外径精确配合的孔。

本发明所述的辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置，其特征在于：机座是精确开设有沿横向平行等距的T型槽的矩形平板，用于安装万向角度可调整支架。

本发明所述的辊式多截面控制型材三维拉弯无模成形装置，其特征在于：万向角度可调整支架主要由支架座、上下两个封闭式球面副和球头螺纹杆构成；所述的支架座是一个带有立柱的平板型构件，立柱上沿前后方向开设有精确导向定位孔，座板沿左右方向开设有导向定位槽，导向定位孔和导向定位槽空间相互垂直；所述的上封闭式球面副是由半球面螺纹杆、半球面盖板A和中间带孔的球形回转体组成的部件，该封闭式球面副通过半球面螺纹杆与支架座上的导向定位孔配合，可前后移动，用前后两个调整螺母固定在支架座上；所述的下封闭式球面副是由半球面滑块、半球面盖板B和球头螺纹杆组成的部件，该封闭式球面副上的半球面滑块与支架座座板上的T型槽滑动配合，并可以左右移动，用T型螺栓B固定在支架座上；所述的球头螺纹杆上安装有辊轮、下止点调整螺母和上止点调整螺母，上端套装在球形回转体中的孔内，可相对滑动；当前后调整上封闭式球面副的位置，左右调整下封闭式球面副的位置时，球头螺纹杆的轴线方向和空间位置就会发生改变，辊轮的轴线方向和空间位置得到控制，实现有限的多维方向调整。

下止点调整螺母限定辊轮的下止点位置，也就是辊轮的初始位置；上止点调整螺母限定辊轮的上止点位置，上止点位置也就是辊轮在型材成形结束时的位置。辊轮的数量需完全覆盖整个型材的变形区域。

由于三维拉弯成形过程是伴随扭转逐渐进入各个辊轮沟槽的，因此适当调整下止点调整螺母的初始位置是必要的，保证型材能顺利地进入每一个辊轮。

当有回弹出现时，可以调整万向角度可调整支架在机座上的前后位置、万向角度可调整支架的球头螺纹杆的空间角度和上止点调整螺母的位置解决。

本发明的机座和万向角度可调整支架是通用零部件，一组成形辊轮可适用于相同截面型材不同弯曲曲率的成形零件。

本发明的积极效果在于：