[发明专利]一种三维变曲率钣金件数控柔性滚弯机

说明书

本发明公开了一种三维变曲率钣金件数控柔性滚弯机，包括底座、左机架、右机架、翻倒装置、刚性辊、包覆有聚氨酯橡胶的柔性辊、两侧辊、上辊支撑装置、侧辊支撑装置、驱动装置、升降装置及专用数控系统。刚性辊、柔性辊及两侧辊安装在左右机架上，本发明以柔性辊位于刚性辊正下方；柔性辊连接有升降装置，刚性上辊连接驱动装置，升降装置驱动柔性辊升降，驱动装置驱动刚性上辊转动，上辊支撑装置及下辊支撑装置分别对刚性上辊和两下辊起反支撑作用，消除卷板过程中各个辊轴因受反作用力发生挠曲变形的现象，通过控制刚性上辊压入柔性辊的压入量及两侧辊的进给位置来双变曲率滚弯件。

技术领域

本发明涉及卷板机设备制造技术领域，特别是涉及一种三维变曲率钣金件数控柔性滚弯机。

背景技术

在飞机结构件中有许多筒形和锥形的蒙皮零件，主要构成了飞机机身或者机翼的气动外形，这部分零件多是在滚弯的基础上再辅助铣销等机加工艺制造而成。传统滚弯工艺参数的确定方法，是依据经验或者试错的方法，在实际零件过程中，通过逐渐调整改变工艺参数，进行滚弯，用检验样板测量后零件曲率是否满足要求，直到获得与样板外形吻合的零件形状为止。由于三维变曲率零件是零件在横向、纵向方向上都发生曲率变化的零件，因此要利用传统滚弯机滚弯三维变曲率钣金零件难度极大，且尺寸精度极难保证。随着航空航天技术的发展，以经验及反复试验为基础的传统生产方式已成为制约钣金零件制造水平提高和零件质量改善的关键性技术问题，同时数控技术、计算机技术和自动化技术的进步与成熟,使得各种机械加工设备正在向高效率、高精度、自动化、智能化的柔性加工单元方向发展,滚弯机的总体发展趋势也正向高度智能化的柔性加工单元发展。新型的加工方法则需要卷板机以数控技术为核心,向快速、成套的自动化、智能化的柔性加工单元发展,以适应人们不同的加工需求。滚弯机主要有动力装置主要为电动机、传动装置各种轴系、减速器、蜗轮蜗杆、导轨等机架、底座及相关的控制系统所组成。按照分类标准的不同,出现了各式各样的卷板机。目前现有的两辊柔性卷板机由一个刚性辊和一个聚氨酯橡胶柔性辊构成，由于聚氨酯橡胶为弹性介质，对工件产生较大的摩擦力，因此可得到精度更高、边缘度更高的零件，且可根据板料在柔性辊中的压入量调节零件的曲率，同时具有在卷制板材可保证外表面质量、一次和效率高等优点，但是卷制一些比强度较高的零件时，由于回弹较大的原因，不易精确控制零件尺寸的精度以及操作难度高。另外，四轴滚弯机可以通过侧辊的位置更好的控制零件尺寸的精度，且四辊滚弯机自动化程度较高，但是在滚弯时易出现打滑、错边现象等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维变曲率钣金件数控柔性滚弯机，以解决上述现有技术存在的问题，使三维变曲率钣金零件的柔性滚弯机提高板材的精度，辅以自动化控制，有效地提高板材卷制质量和自动化水平。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种三维变曲率钣金件数控柔性滚弯机，包括数控操作台、底座、液压系统、右机架、侧辊支撑装置、左机架，压梁、刚性上辊、柔性下辊、后侧辊、升降装置、上辊支撑装置、卸料装置和驱动装置，所述数控操作台电性连接有数控系统，所述液压系统、右机架、左机架、侧辊支撑装置分别固定在底座上，所述压梁、刚性上辊、柔性下辊及后侧辊分别安装在右机架和左机架上，所述升降装置通过第一轴承固定在后侧辊和柔性下辊上，所述上辊支撑装置固定在刚性上辊和压梁之间，所述上辊支撑装置包括第一辊轴，所述第一辊轴与刚性上辊接触连接，所述驱动装置轴接在刚性上辊上，所述驱动装置安装在液压系统上。

优选的，所述柔性下辊包括锥形聚氨酯橡胶筒体和套接在锥形聚氨酯橡胶筒体内的锥形刚性辊。

优选的，所述升降装置包括第一升降液压缸、第一位移传感器、第一轴承座和第一轴承，所述第一升降液压缸分别安装在右机架和左机架内部滑槽中，所述第一轴承座固定在第一升降液压缸的顶端，所述第一轴承安装在第一轴承座上，所述柔性下辊、后侧辊分别与第一轴承过盈配合安装，所述第一位移传感器安装在第一升降液压缸和第一轴承座上。