CN101664874A

CN101664874A - 电磁辅助辊弯成型装置及其方法

Info

Publication number: CN101664874A
Application number: CN200910176732A
Authority: CN
Inventors: 韩飞; 李敏; 刘继英; 艾正青
Original assignee: North China University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology; North China University of Technology
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2010-03-10

Abstract

本发明涉及一种电磁辅助辊弯成型装置及其方法，属于辊弯成型技术及设备领域。该电磁辅助辊弯成型装置，其组成主要包括计算机控制系统、放电回路系统、成型模具、气缸等。通过上述装置，辊弯成型后的工件在线直接进入电磁辅助辊弯成型装置后，计算机控制系统控制电磁线圈及成型模具沿工件进给方向等速移动，移动至需成型位置时，成型模具闭合，同时通过成型线圈瞬间放电形成的脉冲式磁力使工件局部变形，达到符合产品要求的形状，成型结束后，计算机控制系统控制成型模具打开，并随成型线圈快速返回初始位置，完成一个工作行程，如此反复，实现连续生产。本发明的优点是：有效地增加了辊弯成型生产线的灵活性，大大缩短了产品的生产周期。

Description

电磁辅助辊弯成型装置及其方法

技术领域

本发明涉及辊弯成型的技术及设备领域，具体涉及一种基于电磁辅助辊弯成型装置及其方法。

背景技术

辊弯成型技术是在常温下，通过顺序配置的多道次成型轧辊，把卷材、带材等金属板带不断地进行横向弯曲，以制成特定断面的型材。近些年来，辊弯成型产品作为重要的结构件在建筑、汽车制造、船舶制造、石油化工电力行业及日常用品制造等许多领域得到了广泛的应用。而目前市场需求的多元化，对辊弯产品提出了更多的要求。

专利号200620083767.6名称为“多辊冷弯成型机”实用新型专利中，周立亭等人提出一种多辊冷弯成型机，来实现生产结构复杂、长度较长的零部件连续高效冷弯成型。此设备的缺点在于只能生产截面形状不变的产品，而对于有特殊要求的产品，如需要冲孔或是产生胀型筋，则要下线在进行加工，这样使生产成本大大增加。

发明内容

针对传统辊弯成型方法的不足，本发明的目的是提供一种电磁辅助辊弯成型装置及其方法，利用电磁辅助辊弯成型的灵活性、成型精度高、成型效率高的特点，来克服传统辊弯成型不能直接对工件冲孔或产生胀型筋的缺点，同时提高产品质量。

为实现上述技术问题，本发明所述的电磁辅助辊弯成型装置，其组成包括：计算机控制系统，用于控制放电回路系统发脉冲的数量及频率来控制电磁力的大小，以及电磁线圈的运动和成型模具的开合；放电回路系统，由储能电容器，电磁线圈及大功率交流电源组成；工作台，其上设有成型模具；成型模具；气缸，用于驱动线圈的竖直与水平运动；上述成型模具的开合由安装在工作台上的气压缸驱动；底座，底座上设有工作台支撑框架。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：把上述装置安装于辊弯成型生产线后部，对于已进行辊弯成型的工件14，需要一个与工件外部轮廓相同的成型模具15。当工件从辊弯生产线直接进入电磁辅助辊弯成型装置时，由计算机控制系统控制电磁线圈13以及成型模具15沿工件进给方向等速移动，移动至需成型位置时，成型模具15闭合，计算机控制系统控制放电回路开始放电产生电磁力，工件产生局部变形，成型模具15打开，电磁线圈13与成型模具15一起快速退回到初始点，完成一个工作循环，如此反复，实现连续生产。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：结构紧凑，成型精度高，成型效率高。本发明结合了辊弯成型与电磁成型的优点，特别适用于形状复杂但要求精度、强度高的零件成型。利用这一电磁辊弯辅助成型装置，不但可以生产出高质量的辊弯产品，而且能够缩短产品开发的周期、提高生产效率。

附图说明

图1A是本发明装置的整体结构主视示意图；

图1B是本发明装置的整体结构侧视示意图；

图2是本发明产品生产线整体结构平面图；

图3A是本发明的实施例1的截面图；

图3B是本发明的实施例1的立体侧视图；

图4A是本发明的实施例2的截面图；

图4B图是本发明的实施例2的最终成型结果立体图。

图中标号为：底座1，箱体2，工作台3，镶块4，螺母5，气缸6，立杆7，横梁8、9，气缸10、11，成型线圈辅助元件12，成型线圈13，工件14，成型模具15，待成型板材16，电磁线圈17。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1所示，本发明所述电磁辅助辊弯成型装置，底座1上设有成型机架，该机架由一个矩形箱体2构成；工作台3在机架上，工作台上有四个的可升降式立杆7，立杆7下设有镶块4用于固定立杆7，立杆7升降由螺母5调节；工作台3上设有成型模具15，其表面轮廓与所要得到工件形状相同；成型模具的开合由两个气缸6驱动；两个纵梁8由立杆7支撑，横梁9上安有分别位于竖直和水平方向的气缸11，12；气缸11驱动电磁线圈13竖直方向移动，气缸10驱动横梁9在纵梁8上水平移动；电磁线圈13连接到放电回路，放电回路的充放电由计算机控制系统控制。

实施例1：

在成型装置中，脉冲储能电容器取300μF，工作电压20000V。在室温下成型厚1mm，宽90mm的DP800高强度钢板，成型速度为80mm/s，要求对辊弯工件14底部实现冲孔，孔的尺寸为10mm×10mm，孔间距为15mm。

具体实施过程如下：当工件从辊弯生产线直接进入成型模具15中，由计算机控制系统控制气缸10、11在水平与竖直方向动作，气缸10，11驱动电磁线圈13运动到指定初始位置，电磁线圈13以及成型模具15继续沿工件进给方向等速移动，移动至需冲孔位置时，计算机控制系统控制放电回路开始放电，电磁线圈产生脉冲磁力对工件进行冲孔，然后计算机控制系统控制电磁线圈13和成型模具15一起退回到初始点，完成一个工作循环，如此反复，完成对如图3B所示辊弯成型工件的加工。

实例2：

在成型装置中，脉冲储能电容器取800μF，工作电压5000V，在室温下成型厚0.8mm，宽100mm的Q235普碳钢板，成型速度为100mm/s，要求对辊弯工件底部产生加强筋，加强筋尺寸为10mm×10mm，间距为20mm。

具体实施过程如下：当工件从辊弯生产线直接进入成型模具15中，由计算机控制系统控制气缸10、11在水平与竖直方向动作，气缸10，11驱动电磁线圈13运动到指定初始位置，电磁线圈13以及成型模具15沿工件进给方向等速移动，此时成型模具15处于打开状态，直到移动至需成型位置时，在计算机控制系统控制下，模具15闭合以及放电回路开始放电产生脉冲磁力，从而实现对工件的塑性加工，然后计算机控制系统控制成型模具15打开，并与电磁线圈一起快速退回到初始点，完成一个工作循环，如此反复，完成对如图4B所示辊弯成型工件的加工。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1、一种电磁辅助辊弯成型装置，其组成主要包括：计算机控制系统、放电回路系统、矩形工作台、成型模具、气缸等。成型模具位于工作台上；成型模具可以沿导轨纵向移动及横向开合，工作台由机架支撑；矩形工作台设有四根立杆，立杆支撑两个纵梁和一个横梁，横梁上竖直方向装有气缸，气缸推杆上固定连接电磁线圈装置。

2、根据权利要求1所述的电磁辅助辊弯成型装置，其特征在于，所述放电回路由脉冲储能电容器、高压放电开关，电磁线圈及大功率交流电源组成；储能电容器的容量范围为5μF到30000μF，电磁线圈其特征是电压可以由300V到25000V。

3、根据权利要求1所述的电磁辅助辊弯成型装置，其特征在于，所述计算机控制系统可控制放电回路系统中的储能电容器充放电、电磁线圈移动、成型模具的开合及移动。

4、根据权利要求1所述的装置进行电磁辅助辊弯成型的方法，其特征在于，辊弯成型后的工件在线直接进入电磁辅助辊弯成型装置后，计算机控制系统控制电磁线圈及成型模具沿辊弯工件进给方向等速移动，移动至需成型位置时，成型模具闭合，同时通过成型线圈瞬间放电形成的脉冲式磁力使工件局部变形，达到符合产品要求的形状，成型结束后，计算机控制系统控制成型模具打开，并随成型线圈快速返回初始位置，完成一个工作行程，如此反复，实现连续生产。

5、根据权利要求4所述的电磁辅助辊弯成型方法，其特征在于，所述成型方法可实现辊弯成型工件的在线冲孔或胀形。