CN101829718A - 一种波形钣金件滚压成形装置及滚压成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波形钣金件滚压成形装置及滚压成形方法。所述的波形钣金件滚压成形装置包括用于为待加工的钣金件坯料提供进料方向作用力的进料力提供装置及成型滚齿；钣金件坯料通过进料力提供装置后压入成型滚齿一次滚压成形。本发明所述的波形钣金件滚压成形装置采用进料力提供装置先为钣金件坯料提供在进料方向的进料力，导致钣金件坯料在滚压成形过程中主要处于压应力状态，通过成型滚齿对钣金件坯料一次滚压成形，因此不再需要结构复杂的波形收窄装置，结构更为简单，造价也更为便宜。

Description

一种波形钣金件滚压成形装置及滚压成形方法

技术领域

本发明涉及钣金件加工技术领域，更具体的说，涉及一种波形钣金件滚压成形装置及其采用的滚压成形方法。

背景技术

钣金件是钣金工艺加工出来的产品。在现有技术中，对波形钣金件常采用冲压模具制造或用齿轮滚压的方法加工。冲压模具制造波形钣金件一次只能完成一个波形的冲压，效率较低；且波形钣金件的波形高度会受到被冲压的材料成型能力的限制。

而用齿轮滚压的方式加工波形钣金件常采用的波形钣金件滚压成形装置的结构如图1所示，由于齿轮滚压的加工方法容易造成被压材料变薄破裂，尤其对一些波形要求较短，振幅要求较高的波形钣金件来说，更是容易将被压材料压薄破裂，因此不能一次滚压成形，而需要先采用通过齿距较大的齿轮相向啮合，滚压出波长大，振幅低的波形件，再通过一特定的波形收窄装置进行后期修正，将上述波长大，振幅低的波形件根据参数收窄成波长较小，振幅较高的成品。而这种加工方法不仅加工步骤复杂，而且波形收窄装置需要把圆周转动转化为复杂的平动，其结构尤其复杂，制造、调试、维修比较困难，制造成本和使用成本比较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种加工过程更为简易、可直接加工波长较短，振幅要求较高的波形钣金件的波形钣金件滚压成形装置及滚压成形方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种波形钣金件滚压成形装置，包括：

用于为待加工的钣金件坯料提供进料方向作用力的进料力提供装置及成型滚齿；所述的钣金件坯料通过进料力提供装置后压入成型滚齿一次滚压成形。

所述的进料力提供装置与成型滚齿之间设有滚压导料板，待加工的钣金件坯料进入进料力提供装置后，从滚压导料板的导料间隙中通过，压入成型滚齿。由于滚压导料板的约束，杜绝了钣金件坯料发生压弯效应的可能，滚压效果更好。

所述的进料力提供装置为设置在成型滚齿进料一侧的一对相向转动的进料轮；所述的钣金件坯料从一对进料轮之间进料，两个进料轮之间设有用于容纳钣金件坯料的间隙；所述两个进料轮之间的间隙为0.3-1倍料厚。通过进料轮提供进料力，使得其主要工作部件处于圆周转动状态，传动设计更为简单。

所述的进料轮工作部位为圆柱。这样的设计增大了进料轮与待加工的钣金件坯料之间的接触面，可以更好的将进料轮与待加工的钣金件坯料之间的压力转化为进料方向的作用力。

所述的进料力提供装置上设有用于调节钣金件坯料所受到的进料方向的作用力的压力调节装置。通过设置压力调节装置，可预设不同的进料力或调整进料力的大小，以实现不同类型的钣金件的加工。

所述的进料力提供装置包括一个转动轴心固定不动的定进料轮，及一个转动轴心可移动的可调进料轮；所述的压力调节装置作用在可调进料轮上。这样的设计使得只需要调节一个可调进料轮即可完成一对进料轮之间的距离、进料轮与钣金件坯料之间的压力及摩擦力的调节，结构更为简单，调节更为方便。

所述的压力调节装置包括：与定进料轮相对固定的进给元件、与可调进料轮连接的过渡块、及弹性元件，弹性元件一端与进给元件的进给端连接，另一端与过渡块连接；所述的过渡块保有与钣金件坯料垂直方向的位置自由度。进给元件的进给端调节改变弹性元件的长度，过渡块受到弹性元件可调节的作用力，将弹性元件的作用力传递到可调进料轮。这样的设计可以将弹性元件上的力更好的传动到可调进料轮的转动轴上。

所述的波形钣金件滚压成形装置还包括有初始导料板；初始导料板设置在进料轮的进料一侧；钣金件坯料经初始导料板的导料间隙进至进料轮。

所述滚压导料板的导料面朝成型滚齿及进料轮的方向延伸，并作缺口避让成型滚齿及进料轮；所述初始导料板的导料面朝进料轮方向延伸，并作并作缺口避让进料轮。这样的设计使得导料板的导料面在结构允许的情况下尽可能靠近成型滚齿及进料轮，使得导料效果更好。

一种上述波形钣金件滚压成形装置所采用的滚压成形方法，包括以下步骤：

A：待钣金件坯料进料后，为钣金件坯料提供在进料方向的作用力；

B：在保持进料方向作用力的状态下，通过成型滚齿对钣金件坯料一次滚压成形。

其中，所述的步骤A之前还包括预调节钣金件坯料所受到的进料力大小的步骤。

本发明所述的波形钣金件滚压成形装置采用了上述滚压成形方法，用进料力提供装置先为钣金件坯料提供在进料方向的进料力，导致钣金件坯料处于压应力状态，通过成型滚齿对钣金件坯料一次滚压成形。由于板料在成型过程中主要受到压应力，在通过成型滚齿时会由滚齿约束引导贴合滚轮形状发生形变，不易变薄破裂，尤其对于波形要求较短，振幅要求较高的波形钣金件来说，能一次滚出，成型过程简单。而本发明所述的波形钣金件滚压成形装置可以对钣金件一次滚压成形，因此不再需要结构复杂的波形收窄装置，结构更为简单，造价也更为便宜。

附图说明

图1是现有技术中所采用的钣金件的加工方法的示意图；

图2是本发明实施例所采用的钣金件的加工方法的示意图；

图3是本发明波形钣金件滚压成形装置的一种实施例的结构示意图；

图4是本发明实施例中压力调节装置的结构示意图；

图5是本发明实施例中波形钣金件滚压成形装置所采用的滚压成形方法的流程示意图。

其中：1、滚动齿轮；2、滚压导料板；31、定进料轮；32、可调进料轮；4、初始导料板；5、机架；6、压力调节装置；61、弹性元件；62、进给元件；63、过渡块；7、钣金件坯料；8、电机。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示，本发明所述的波形钣金件滚压成形装置的结构包括：用于为待加工的钣金件坯料提供进料方向作用力的进料力提供装置及成型滚齿；所述的钣金件坯料通过进料力提供装置后直接成型滚齿一次滚压成形。

图3示出了波形钣金件滚压成形装置的一种具体实施例的结构。所述的波形钣金件滚压成形装置包括：机架5、皆设置在机架5上的电机8、进料力提供装置及成型滚齿；电机8通过传动系统(图中未示出)为成型滚齿及进料力提供装置提供滚动动力；成型滚齿的速度ω1可根据具体条件通过电机及传动系统进行调节。

所述的成型滚齿为一对互相啮合同速相向转动的滚动齿轮1；所述的滚动齿轮1与机架5之间为可拆卸连接，滚动齿轮1的齿形根据待加工的钣金件成品的形状确定，通过不同齿形的齿轮，可加工出诸如波形直纹钣金件或其他纹路的钣金件等。

所述的进料力提供装置为设置在滚动齿轮1进料一侧的一对同速相向转动的进料轮31、32；进料轮的转动动力也由电机8通过传动系统(图中未示出)提供。进料轮的转动速度ω2可根据具体条件通过电机及传动系统进行调节。所述的钣金件坯料的进料口在进料轮31、32的公切线位置处，钣金件坯料从一对进料轮之间沿其公切线进料。为了更好的为钣金件坯料提供进料力，所述的进料轮可呈圆柱滚轮状，即所述的进料轮工作部位为圆柱。由于钣金件坯料具有一定的厚度，所述的两个进料轮之间设有用于容纳钣金件坯料的间隙；两个进料轮之间的间隙可为0.3-1倍料厚，这样的设计可以很好的保证进料轮作用到钣金件坯料上的压力，才能更好的保证进料轮施加在钣金件坯料上作为进料方向的作用力的进料力。其中，钣金件坯料进料口、进料轮与钣金件坯料的作用点、成型滚齿节圆相切位置均尽量设置在同一平面上，钣金件坯料在经过进料轮提供进料力后直接进入到滚动齿轮中。钣金件坯料受到进料轮合理的压力和摩擦力作用，在进料方向保持在处于压应力状态进入滚动齿轮，进料方向上的压应力使得坯料在进入滚动齿轮后，顶在滚动齿轮上产生弯曲形变，而随着滚动齿轮的相向啮合，使得钣金件坯料弯曲的形状逐渐变化为产品形状。由于板料在成型过程中一直受到有进料方向上的进料力，钣金件坯料在压应力状态下主动形变，因此不易变薄破裂，故能一次滚出。

为了能调节钣金件坯料所受到的进料方向的进料力，进料力提供装置上还可设置压力调节装置。调节的方式有多种，如可采用现有的金属压力加工设备中的刚性调节的方式，在将可调进料轮的转动轴调整到预设位置后锁死，具体可参考现有的轧机上所采用的刚性调节技术；也可采用下述的本发明实施例中所述的弹性调节的方式。

如图3所示，本实施例中，进料力提供装置的两个进料轮中，一个为转动轴心固定不动的定进料轮31，另一个为转动轴心可移动的可调进料轮32；而压力调节装置6就作用在可调进料轮32上。如图4所示，所述的压力调节装置6包括固定在机架上与定进料轮相对固定的进给元件62及设置在进给元件62的呈直线运动的进给端与可调进料轮的转动轴之间的弹性元件61；弹性元件一端与进给元件的进给端连接，另一端连接到可调进料轮的转动轴。所述的进给元件62可以调整可调进料轮与定进料轮之间的距离；通过进给元件62的进给端的位置调节，可改变弹性元件61的长度，可对可调进料轮32与定进料轮31之间的距离、进料轮与钣金件坯料7之间的压力及摩擦力进行调整，从而实现对位于进料轮之间的钣金件坯料所受到的进料方向的进料力的调整。

为了更好的实现一对进料轮之间的配合，进给元件被设置为只能沿垂直于钣金件坯料的方向进给，使得可调进料轮只能朝着定进料轮的方向调节。而由于可调进料轮的转动轴与弹性元件61之间的力是点接触，为了将弹性元件的力更好的传动到可调进料轮的转动轴上，可以在可调进料轮的转动轴与弹性元件61之间加设过渡块63。所述的过渡块63和可调进料轮的转动轴设在与钣金件坯料进料方向垂直的滑动槽中，通过过渡块63及滑动槽的限位，过渡块和可调进料轮的转动轴保有与钣金件坯料垂直方向的位置自由度，很好地限制了可调进料轮的转动轴在其他方向上的自由度。进给元件62的进给端调节改变弹性元件的长度，过渡块63受到弹性元件62可调节的作用力，将弹性元件的作用力传递到可调进料轮。在进给元件62及弹性元件61的推动下，可调进料轮的转动轴只能沿与钣金件坯料进料方向垂直的方向进行线性移动。弹性元件61通过过渡块63实现对可调进料轮32与定进料轮31之间的压力进行调节。

其中，所述的弹性元件61可采用弹簧实现，也可采用气动元件或者液压元件实现；所述的进给元件可采用螺旋进给或斜契进给等结构实现。

另外，为了防止钣金件坯料7在进料轮的进料力的作用下发生压弯效应，所述的进料力提供装置与滚动齿轮之间还设有滚压导料板2，待加工的钣金件坯料从其导料间隙中通过，滚压导料板2的导料间隙可为经过此滚压导料板处的钣金件坯料的1-5倍料厚；滚压导料板2的导料方向大致与成型滚齿节圆相切位置处的切线方向一致。其中，所述滚压导料板2的导料面在朝向滚动齿轮1及进料轮31、32的位置处分别设有向滚动齿轮方向或进料轮31、32方向延伸并避让滚动齿轮或进料轮31、进料轮32的缺口，缺口可设置为弧形缺口，所述的弧形缺口避让成型滚齿向成型滚齿或进料轮的方向延伸。这样的设计使得滚压导料板的导料面在结构允许的情况下尽可能靠近滚齿，使得导料抗弯效果更好。当然，缺口也可设置为其他形状，如楔形等，只是其向滚齿方向的延伸的效果较之弧形缺口稍差。

而在进料力提供装置，也就是进料轮31、32前的钣金件坯料进料口处还设有初始导料板4，初始导料板4设置在进料轮31、32的进料一侧，所述的初始导料板4的导料方向与进料轮31、32相切位置处的切线方向一致；初始导料板4的导料间隙可为钣金件坯料的1-5倍料厚。其中，所述初始导料板的导料面在朝向进料轮的位置处分别设有向进料轮31或进料轮32方向延伸并避让进料轮31或进料轮32的缺口，缺口可设置为弧形缺口，所述的弧形缺口避让进料轮向进料轮的方向延伸。这样的设计使得初始导料板的导料面在结构允许的情况下尽可能靠近进料轮，使得导料效果更好。同样的，缺口也可设置为其他形状，如三角形缺口等，只是其向滚齿方向的延伸的效果较之弧形缺口稍差。而为了能更顺利的使钣金件坯料进料，初始导料板的进料位置处设有倒角。

如图5所示，上述波形钣金件滚压成形装置所采用的滚压成形方法包括以下步骤：

A：待钣金件坯料进料后，为钣金件坯料提供在进料方向的作用力；

B：在保持进料方向作用力的状态下，通过成型滚齿对钣金件坯料一次滚压成形。

在使用上述波形钣金件滚压成形装置对不同的钣金件进行加工时，为了加工不同的规格钣金件，在上述步骤A之前还可以包括预调节钣金件坯料所受到的进料方向作用力的大小的步骤，同时，还可根据钣金件的成品形状更换其所需要的成型滚齿。

本发明所述的波形钣金件滚压成形装置采用了上述滚压成形方法，用进料力提供装置先为钣金件坯料提供在进料方向的进料力，导致钣金件坯料在成型过程中主要处于压应力状态，通过成型滚齿对钣金件坯料一次滚压成形。由于板料在成型过程中一直受到有进料方向上的进料力，在通过成型滚齿时会由产生的压应力引导贴合滚轮形状发生主动形变，不易变薄破裂；尤其对于波形要求较短，振幅要求较高的波形钣金件来说，能一次滚出，成型过程简单，不仅能提高了生产效率，而且还能提高材料的成型能力。而本发明所述的波形钣金件滚压成形装置可以对钣金件一次滚压成形，因此不再需要结构复杂的波形收窄装置，结构更为简单，造价也更为便宜。而且，本发明所述的波形钣金件滚压成形装置的主要工作部件处于圆周转动状态，传动设计制造也较为简单。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的波形钣金件滚压成形装置包括用于为待加工的钣金件坯料提供进料方向作用力的进料力提供装置及成型滚齿；所述的钣金件坯料通过进料力提供装置后压入成型滚齿一次滚压成形。

2.如权利要求1所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的进料力提供装置与成型滚齿之间设有滚压导料板，待加工的钣金件坯料进入进料力提供装置后，从滚压导料板的导料间隙中通过，压入成型滚齿。

3.如权利要求1或2所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的进料力提供装置为设置在成型滚齿进料一侧的一对相向转动的进料轮；所述的钣金件坯料从一对进料轮之间进料，两个进料轮之间设有用于容纳钣金件坯料的间隙；所述两个进料轮之间的间隙为0.3-1倍料厚。

4.如权利要求3所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的进料轮工作部位为圆柱。

5.如权利要求3所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的进料力提供装置上设有用于调节钣金件坯料所受到的进料方向的作用力的压力调节装置。

6.如权利要求5所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的进料力提供装置包括一个转动轴心固定不动的定进料轮，及一个转动轴心可移动的可调进料轮；所述的压力调节装置作用在可调进料轮上。

7.如权利要求6所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的压力调节装置包括：与定进料轮相对固定的进给元件、与可调进料轮连接的过渡块、及弹性元件，弹性元件一端与进给元件的进给端连接，另一端与过渡块连接；所述的过渡块保有与钣金件坯料垂直方向的位置自由度。

8.如权利要求3所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述的波形钣金件滚压成形装置还包括有初始导料板；初始导料板设置在进料轮的进料一侧；钣金件坯料经初始导料板的导料间隙进至进料轮。

9.如权利要求8所述的一种波形钣金件滚压成形装置，其特征在于，所述滚压导料板的导料面朝成型滚齿及进料轮的方向延伸，并作缺口避让成型滚齿及进料轮；所述初始导料板的导料面朝进料轮方向延伸，并作并作缺口避让进料轮。

10.一种如权利要求1-9任一所述的波形钣金件滚压成形装置所采用的滚压成形方法，包括以下步骤：

A：待钣金件坯料进料后，为钣金件坯料提供在进料方向的作用力；

B：在保持进料方向作用力的状态下，通过成型滚齿对钣金件坯料一次滚压成形。

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