CN102145356B - 弯曲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种弯曲装置，其在可相互滑动地层叠多个模板的层叠模之间插入成型梁的状态下，通过上述层叠模的滑动变形而使该弯曲部形状在上下方向及左右方向上同时弯曲，从而可在一个弯曲工序中完成三维形状的弯曲加工。

Description

弯曲装置
技术领域
本发明涉及一种弯曲装置，尤其涉及一种通过可相互滑动地层叠多个模板的层叠模将弯曲部形状弯曲加工成三维形状的三维弯曲装置。
背景技术
通常，车辆的前纵梁（front side member）的前方前端通过托架设有缓冲梁，而其后方前端与中纵梁(center side member)组装在一起。
这种前纵梁出于车辆正面碰撞时的安全性和轻量化的要求，最近一般使用弯曲加工的成型梁。上述成型梁是利用高强度钢板将作为基本骨架的上梁与下梁以及附加设置的加强轨以辊轧成型工艺进行成型后弯曲加工而制成的。
图1与图2为利用普通辊轧成型的成型梁制作的前纵梁的下梁的立体图与俯视图。
参照图1与图2，出于碰撞安全性及轻量化要求制作的新概念前纵梁的下梁M在其设计尺寸上，需要在弯曲部P上朝上下方向（Y方向）弯曲成型的同时，如图2所示，还应在左右方向（X方向）上进行弯曲成型的三维形状的弯曲加工。
然而，现有技术中没有像如上所述的前纵梁的下梁M那样一次即可完成三维形状弯曲加工的弯曲装置，因此分两次进行弯曲加工，从而使工序增加，最终导致生产效率下降。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作，本发明的目的在于提供一种弯曲装置，其在可相互滑动地层叠多个模板的层叠模之间插入成型梁的状态下，可以使三维形状的弯曲加工在一次弯曲工序中完成，上述三维形状的弯曲加工通过上述层叠模的滑动变形而使其弯曲部形状朝上下方向及左右方向同时弯曲。
为实现上述目的，本发明实施例涉及的弯曲装置可包括：一模架，在其内侧设有设置空间；一固定架，固定在上述模架的一侧；一移动架，可沿着设在上述模架下部的导轨移动，并与上述固定架对应设置；一移动汽缸，设在上述模架的另一侧，从而使上述移动架选择性地移动到上述固定架侧；一固定式层叠模与移动式层叠模，分别包含多个模板，上述多个模板层叠于在上述固定架及移动架上以上下方向设置的多个支撑板之间；一对准装置，用于对准上述固定式层叠模与移动式层叠模；一上部压缩模和下部压缩模，分别与上述固定式层叠模与移动式层叠模的各上面和下面对应设置；以及一挤压汽缸，分别安装在上述固定架及移动架的上端，从而使各操作杆分别与上述上部压缩模连接。
在上述移动汽缸中，其操作杆的前端与上述移动架的外侧面中央连接。
上述固定式层叠模中的上述多个模板朝上下方向上可滑动地层叠，上述移动式层叠模中的上述多个模板在上下方向上可滑动地层叠，并且上述固定式层叠模及上述移动式层叠模中的任意一个内侧设有朝成型梁的上下方向弯曲的成型槽（groove），而上述固定式层叠模及上述移动式层叠模中的另一个内侧设有朝成型梁的上下方向弯曲且可以形成有与上述成型槽对应的成型突起。
上述对准装置可以包括：一对准槽，沿上述固定式层叠模与移动式层叠模的上下方向分别设置；一对准杆，插入到上述各对准槽中；以及一对准汽缸，其操作杆与上述各对准杆的两端连接，从而使上述对准杆朝上下方向选择性地移动。
在上述各支撑板上，与上述固定式层叠模和移动式层叠模的各对准槽相对应的位置上可设有操作孔，从而可以使上述对准杆移动。
上述各上部压缩模的下面可以是朝上述成型梁的侧向弯曲的曲面。
上述各下部压缩模的上面可以是朝上述成型梁的侧向弯曲的曲面。
本发明实施例涉及的弯曲装置可以包括：一模架，设置成“U”字形；一固定架，固定在上述模架的一侧面；一导轨，设在上述模架的下部；一移动架，可沿着上述导轨移动，并且与上述固定架对应设置；一移动汽缸，设在上述模架的另一侧内部，从而使上述移动架选择性地移动到上述固定架侧；一固定式模单元，设有成型槽，并且可通过固定挤压汽缸朝上下方向变形；以及一移动式模单元，设有与上述成型槽对应的成型突起，并且可通过移动挤压汽缸朝上下方向变形。
在上述移动汽缸中，其操作杆的前端可与上述移动架的外侧面中央连接。
上述固定式模单元包括：一固定式层叠模，设有对准槽的多个模板可相对滑动地层叠在支撑板之间；一固定对准装置，通过插入于上述固定式层叠模的对准槽内的对准杆在上下方向对准上述固定式层叠模；一固定式上部压缩模和下部压缩模，分别与上述固定式层叠模的各上面和下面对应设置，上述固定架上端上设置的上述固定挤压汽缸的操作杆可以与上述固定式上部压缩模连接。
上述固定式层叠模的上述多个模板上设有在成型梁的上下方向弯曲的成型槽，上述多个模板可以朝上下方向可滑动地层叠。
上述固定对准装置可包含对准汽缸，上述对准汽缸分别固定设置在用于支撑上述固定式层叠模的支撑板的下部，从而使操作杆与上述对准杆的两端连接。
上述固定式上部压缩模的下面可以是朝成型梁的侧向弯曲的曲面。
上述固定式下部压缩模的上面可以是朝成型梁的侧向弯曲的曲面。
上述移动式模单元包括：一移动式层叠模，形成有对准槽的多个层叠模板可相对滑动地设在支撑板之间；一移动对准装置，通过插入于上述移动式层叠模的对准槽内的对准杆朝上下方向对准上述移动式层叠模；以及一移动式上下部压缩模，分别与上述移动式层叠模的各上面和下面对应设置，上述移动架上端上设置的上述移动挤压汽缸的操作杆与上述移动式上部压缩模连接。
上述移动式层叠模的上述多个模板上设有朝成型梁的上下方向弯曲的成型突起，而上述多个模板可以朝上下方向可滑动地层叠。
上述移动对准装置可包含对准汽缸，上述对准汽缸分别固定设置在用于支撑上述移动式层叠模的支撑板下部，从而使操作杆与上述对准杆的两端连接。
上述移动式上部压缩模的下面可以是朝成型梁的侧向弯曲的曲面。
上述移动式下部压缩模的上面可以是朝成型梁的侧向弯曲的曲面。
如上所述，本发明涉及的弯曲装置在可相互滑动地层叠多个模板的层叠模之间介入成型梁的状态下，通过上述层叠模的变形而使该弯曲部的形状在上下方向及左右方向上同时弯曲，从而可在一个弯曲工序中完成三维形状的弯曲加工，因此具有提高生产效率的效果。
附图说明
图1为利用普通辊轧成型的成型梁制作的前纵梁的下梁的立体图。
图2为利用普通辊轧成型的成型梁制作的前纵梁的下梁的俯视图。
图3为本发明实施例涉及的弯曲装置的前方立体图。
图4为本发明实施例涉及的弯曲装置的后方立体图。
图5为沿图3中A-A的剖视图。
图6为沿图3中B-B的剖视图。
图7至图10为本发明实施例涉及的弯曲装置的各阶段的操作状态图。
（附图标记说明）
1：弯曲装置                 3：设置空间
5：模架                         7：固定架
9：导轨                        10：成型梁（beam）
11：移动架                  13：移动汽缸
15：操作杆                  17：支撑板
19：操作孔                  21：固定式层叠模
23：成型槽                  25、35：对准槽
27、37：对准杆          28、38：操作杆
29、39：对准汽缸      31：移动式层叠模
33：成型突起               41：上部压缩模
43：下部压缩模           51：挤压汽缸
53：操作杆。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。
图3为本发明实施例涉及的弯曲装置的前方立体图，图4为本发明实施例涉及的弯曲装置的后方立体图。
为了便于说明，图3中定义了上、下、左、右、前、后方向。
如图3与图4所示，本实施例涉及的弯曲装置1包括模架5，上述模架5的中央形成有设置空间3。即，上述模架5为“U”字形。
上述模架5的一侧面固定设置有固定架7，而上述模架5的内部下面设置有导轨9，并且移动架11与上述固定架对应设置，可沿上述导轨9移动。
并且，在上述模架5的另一侧内部设有移动汽缸13。上述移动汽缸13构成为操作杆15的前端连接在上述移动架11的外侧面中央，从而可以使上述移动架11移动到上述固定架7侧。
图5为沿图3中A-A的剖视图，图6为沿图3中B-B的剖视图。
参照图3至图6，上述固定架7及上述移动架11的前后方向分别设有支撑板17。
上述支撑板17之间设有固定式层叠模21，上述固定式层叠模21由多个模板层叠而成。
即，上述固定式层叠模21由朝上下方向可滑动地层叠的多个模板构成。
上述固定式层叠模21的一面21a设有成型槽23，而上述固定式层叠模21内侧设有朝层叠方向贯通的对准槽25。并且，上述成型槽23朝成型梁10（参照图1、图2及图7）的上下方向弯曲。
在此，固定对准装置包括对准杆27和对准汽缸29，其中上述对准杆27插入于上述固定式层叠模21的各对准槽25中，而所述对准汽缸29设置于与上述固定式层叠模21相对应的上述支撑板17下部，上述对准汽缸29的操作杆28分别与上述各对准杆27的两端连接。
并且，上述移动架11上设有由多个模板层叠的移动式层叠模31。
上述移动式层叠模31的一面31a设有朝上述成型梁10（参照图1、图2及图7）的上下方向弯曲的成型突起33，而上述移动式层叠模31的内侧设有朝层叠方向贯通的对准槽35。
此时，上述移动式层叠模31的成型突起33插入到上述固定式层叠模21的成型槽23中。
在此，虽然图示了上述成型槽23设在上述固定式层叠模21的一面21a，并且上述成型突起33设在上述移动式层叠模31的一面31a，但本发明还可以将上述成型槽23和上述成型突起33的位置对换。
并且，移动对准装置包括对准杆37和对准汽缸39，其中对准杆37插入到上述移动式层叠模31的各对准槽35中，而所述对准汽缸39设在与上述移动式层叠模31相对应的上述支撑板17下部，并且上述对准汽缸39的操作杆38分别连接在上述对准杆37的两端。
在此，各支撑板17设有与上述固定式层叠模21和移动式层叠模31的各对准槽25、35相对应的操作孔19，上述各支撑板17分别在前后方向支撑上述固定式层叠模21和移动式层叠模31。
而且，上述固定架7及移动架11的各上部及下部分别设有上部压缩模41和下部压缩模43，并且上部压缩模41和下部压缩模43与上述固定式层叠模21和移动式层叠模31的各上面和下面相对应。
即，上述上部压缩模41的下面41a为朝上述成型梁10（参照图1、图2及图7）的侧向弯曲的曲面41a。
并且，上述下部压缩模43的上面43a为朝上述成型梁10的侧向弯曲的曲面43a。
另外，上述固定架7及移动架11的各上端分别设有固定、移动侧挤压汽缸51，并且上述挤压汽缸51构成为各操作杆53分别连接在上述上部压缩模41上，以使各上部压缩模41选择性地朝下移动的结构。
上述固定式层叠模21、上述固定侧对准装置、上述上部压缩模41和下部压缩模43构成固定式模单元，并且上述移动式层叠模31、上述移动侧对准装置、上述上部压缩模41和下部压缩模43构成移动式模单元。
即，上述固定式模单元可通过上述固定挤压汽缸51朝上下方向变形，并且上述移动式模单元可通过上述移动挤压汽缸51朝上下方向变形。
下面，参照图7至图10说明本发明实施例涉及的弯曲装置的操作过程。
首先，如图7所示，通过操作上述对准汽缸29、39使上述固定式层叠模21、移动式层叠模31在上下方向上对准，然后将需要进行弯曲加工的成型梁10插入到上述固定式层叠模21的成型槽23中。
接着，如图8所示，上述挤压汽缸13朝上述固定架7侧推移动架11，以使上述固定式层叠模21与上述移动式层叠模31组合（combined）。
此时，当上述固定式层叠模21与移动式层叠模31相互组合（combined），上述成型突起33就会插入到上述成型梁10中，同时对上述成型梁10进行上下方向的弯曲加工。此时，上述成型梁10插设于上述成型槽23中。
在此状态下，如图9所示，通过操作上述挤压汽缸51使上述上部压缩模41下降，而上述对准汽缸29、39则后退。
这样一来，在上述固定式层叠模21与移动式层叠模31相互组合的状态下，上述固定式层叠模21与移动式层叠模31在上述上部压缩模41和下部压缩模43的下面41a及上面43a之间按其各自的曲面朝上下方向变形。
即，上述成型梁10以插在上述成型槽23与成型突起33的状态朝上下方向弯曲后，再次朝左右方向进行弯曲加工，从而弯曲加工成该弯曲部具有三维形状的成型梁10。
如此，将上述成型梁10弯曲加工成三维形状后，如图10所示，后退上述移动汽缸13与上述挤压汽缸51，以使上述移动架11恢复原位，并提升上述上部压缩模41使其恢复原位。
接着，从固定式层叠模21的成型槽23中取出弯曲部加工成三维形状的成型梁10后，前移上述对准汽缸29、39，再朝上下方向对准上述固定式层叠模21、移动式层叠模31。
这样以来恢复到为进行下次弯曲加工的原位置。
以上说明了本发明的优选实施例，但本发明并不局限于上述实施例，本发明所属技术领域的技术人员根据本发明的实施例所做的简单变形，只要可以视为等同替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种弯曲装置，其特征在于，包括：
一模架，在其内侧设有设置空间；
一固定架，固定在上述模架的一侧；
一移动架，可沿着设在上述模架下部的导轨移动，并与上述固定架对应设置；
一移动汽缸，设在上述模架的另一侧，从而使上述移动架选择性地移动到上述固定架侧；
一固定式层叠模与移动式层叠模，分别包含多个模板，上述多个模板层叠于在上述固定架及移动架上朝上下方向设置的多个支撑板之间；
一对准装置，用于对准上述固定式层叠模与移动式层叠模；
一上部压缩模和下部压缩模，分别与上述固定式层叠模和移动式层叠模的各上面和下面对应设置；以及
一挤压汽缸，分别安装在上述固定架及移动架的上端，从而使各操作杆分别与上述上部压缩模连接。
2.根据权利要求1所述的弯曲装置，其特征在于，在上述移动汽缸中，上述操作杆的前端与上述移动架的外侧面中央连接。
3.根据权利要求1所述的弯曲装置，其特征在于，上述固定式层叠模中的上述多个模板朝上下方向可滑动地层叠，上述移动式层叠模中的上述多个模板在上下方向上可滑动地层叠，并且上述固定式层叠模及上述移动式层叠模中的任意一个内侧设有朝平行于所述弯曲装置的左右方向的方向弯曲的成型槽（groove），而上述固定式层叠模及上述移动式层叠模中的另一个内侧设有朝平行于所述弯曲装置的左右方向的方向弯曲且形成有与上述成型槽对应的成型突起。
4.根据权利要求1所述的弯曲装置，其特征在于，上述对准装置包括：
一对准槽，沿着上述固定式层叠模与移动式层叠模的上下方向分别设置；
一对准杆，插入到上述各对准槽中；
一对准汽缸，其操作杆与上述各对准杆的两端连接，从而使上述对准杆朝上下方向选择性地移动。
5.根据权利要求4所述的弯曲装置，其特征在于，在上述各支撑板上，与上述固定式层叠模和移动式层叠模的各对准槽相对应的位置上设有操作孔，从而可以使上述对准杆移动。
6.根据权利要求1所述的弯曲装置，其特征在于，上述各上部压缩模的下面为朝平行于所述弯曲装置的上下方向的方向弯曲的曲面。
7.根据权利要求1所述的弯曲装置，其特征在于，上述各下部压缩模的上面为朝平行于所述弯曲装置的上下方向的方向弯曲的曲面。
8.一种弯曲装置，其特征在于，包括：
一模架，设置成“U”字形；
一固定架，固定在上述模架的一侧面；
一导轨，设在上述模架的下部；
一移动架，可沿着上述导轨移动，并且与上述固定架对应设置；
一移动汽缸，设在上述模架的另一侧内部，从而使上述移动架选择性地移动到上述固定架侧；
一固定式模单元，设有成型槽，并且可通过固定挤压汽缸朝上下方向变形；以及
一移动式模单元，设有与上述成型槽对应的成型突起，并且可通过移动挤压汽缸朝上下方向变形。
9.根据权利要求8所述的弯曲装置，其特征在于，在上述移动汽缸中，操作杆的前端与上述移动架的外侧面中央连接。
10.根据权利要求8所述的弯曲装置，其特征在于，上述固定式模单元包括：
一固定式层叠模，设有对准槽的多个模板可相对滑动地层叠在支撑板之间；
一固定对准装置，通过插入于上述固定式层叠模的对准槽内的对准杆在上下方向对准上述固定式层叠模；
一固定式上部压缩模和下部压缩模，分别与上述固定式层叠模的各上面和下面对应设置，
上述固定架上端上设置的上述固定挤压汽缸的操作杆与上述固定式上部压缩模连接。
11.根据权利要求10所述的弯曲装置，其特征在于，上述固定式层叠模的上述多个模板上设有在平行于所述弯曲装置的左右方向的方向弯曲的成型槽，上述多个模板朝上下方向可滑动地层叠。
12.根据权利要求10所述的弯曲装置，其特征在于，上述固定对准装置包含对准汽缸，上述对准汽缸分别固定设置在用于支撑上述固定式层叠模的支撑板的下部，从而使操作杆与上述对准杆的两端连接。
13.根据权利要求10所述的弯曲装置，其特征在于，上述固定式上部压缩模的下面为朝平行于所述弯曲装置的上下方向的方向弯曲的曲面。
14.根据权利要求10所述的弯曲装置，其特征在于，上述固定式下部压缩模的上面为朝平行于所述弯曲装置的上下方向的方向弯曲的曲面。
15.根据权利要求8所述的弯曲装置，其特征在于，上述移动式模单元包括：
一移动式层叠模，形成有对准槽的多个层叠模板可相对滑动地设在支撑板之间；
一移动对准装置，通过插入于上述移动式层叠模的对准槽内的对准杆朝上下方向对准上述移动式层叠模；以及
一移动式上部压缩模和下部压缩模，分别与上述移动式层叠模的各上面和下面对应设置，
在上述移动架上端上设置的上述移动挤压汽缸的操作杆与上述移动式上部压缩模连接。
16.根据权利要求15所述的弯曲装置，其特征在于，在上述移动式层叠模的上述多个模板上设有朝平行于所述弯曲装置的左右方向的方向弯曲的成型突起，而上述多个模板朝上下方向可滑动地叠置。
17.根据权利要求15所述的弯曲装置，其特征在于，上述移动对准装置包含对准汽缸，上述对准汽缸分别固定设置在用于支撑上述移动式层叠模的支撑板下部，从而使操作杆与上述对准杆的两端连接。
18.根据权利要求16所述的弯曲装置，其特征在于，上述移动式上部压缩模的下面为朝平行于所述弯曲装置的上下方向的方向弯曲的曲面。
19.根据权利要求16所述的弯曲装置，其特征在于，上述移动式下部压缩模的上面为朝平行于所述弯曲装置的上下方向的方向弯曲的曲面。
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