CN102441621A - 一种轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机及成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机及成型方法，包括全自动数控弯管机，在弯管机上安装有一同步小车，所述的同步小车包括车架、成型模具和加热装置，同步小车安装在弯管机机身上方的送料轨道上，位于弯管机的弯管头与尾部工件夹持送料机构之间，靠近弯管头单元的位置；同步小车与尾部工件夹持送料机构安装在弯管机上同一主轨道上，并都可以沿弯管机主轨道移动；加热装置安装在车架内，整体抗侧滚扭杆从车架内加热装置中穿过。本发明采用同步小车与弯管机上的机构同步运动，实现了自动换模功能，可有效提升自动成型机的适用性和自动化作业程度。
Description
技术领域
本发明属于一种轨道交通车辆用零件的加工方法及设备，尤其是指一种轨道交通车辆用整体抗侧滚扭杆成型方法及自动成型机。
技术背景
轨道交通车辆用整体抗侧滚扭杆具有结构简单、自重轻、空间包容尺寸小等显著优点，逐步成为轨道交通车辆用抗侧滚扭杆领域技术主流方向。轨道车辆用整体抗侧滚扭杆产品具有产品结构形状和尺寸规格多种多样，单件产品产量小，难以实现大批量生产的特点。目前，轨道交通车辆用整体抗侧滚扭杆的弯曲成型一般采用人工作业，劳动强度大、生产效率低，成型质量无法保证，而且安全性差。
发明内容
本发明的目的在于针对现有整体抗侧滚扭杆弯曲成型作业存在的问题，提出轨道交通车辆用整体抗侧滚扭杆自动弯曲成型方法及成型设备，解决现在人工作业劳动强度大、生产效率低，且成型质量无法保证，安全性差的问题，实现自动化作业。
本发明解决其技术问题是通过下述技术方案实现的：
一种轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，包括全自动数控弯管机，在弯管机上安装有一同步小车，所述的同步小车包括车架和加热装置，同步小车安装在弯管机机身上方的送料轨道上，位于弯管机的弯管头与尾部工件夹持送料机构之间，靠近弯管头单元的位置；同步小车与尾部工件夹持送料机构安装在弯管机上同一主轨道上，并都可以沿弯管机主轨道移动；加热装置安装在车架内，整体抗侧滚扭杆从车架内加热装置中穿过。
作为本发明的改进技术方案，车架安装在同步小车的水平轨道和垂直轨道上，可沿着水平轨道和垂直轨道做左右、上下运动，实现辅助换模作业；加热装置安装在车架内，且加热装置随同步小车车架一起运动。
作为本发明的改进技术方案，所述的加热装置为中频加热感应加热装置。
一种使用上述轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机的整体抗侧滚扭杆自动成型方法，将整体抗侧滚扭杆放入安装在弯管机上的同步小车中，并将尾部由尾部工件夹持送料机构夹紧，先由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分送入同步小车中，通过同步小车中的加热装置对整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分进行加热，再由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，由安装在弯管机上的成型模具夹紧整体抗侧滚扭杆并由弯管机按照设定的程序完成整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分的弯曲成型操作；整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分弯曲成型后，成型模具松开整体抗侧滚扭杆，再由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分送入同步小车中，通过同步小车中的加热装置对整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分进行加热，再由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，由弯管机上的成型模具再次夹紧整体抗侧滚扭杆并由弯管机按照设定的程序完成整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分的弯曲成型操作；最终完成整体抗侧滚扭杆自动成型。
整体抗侧滚扭杆弯曲成型操作至少包括以下步骤：
1、先将原材料按照工艺文件规程的长度切断成坯料，两端平整、摆放整齐；
2、按照工艺文件规定的工艺参数完成弯管成型机的电脑程序设定；
3、将准备好的坯料装入在弯管机上的同步小车中，并将其尾部由尾部工件夹持送料机构牢固夹持住，并进行准确定位；
4、启动程序，由尾部工件夹持送料机构自动将第一弯曲部分送入同步小车中，并自动开启同步小车中的加热装置进行加热；加热到规定的温度后，加热装置自动关停，并由尾部工件夹持送料机构自动将第一弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处；再由弯管机上的成型模具夹紧并由弯管机按照设定的程序完成第一个弯的弯曲成型操作；
5、第一个弯的弯曲成型后，弯管机上的成型模具打开，然后由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入同步小车中，并自动开启同步小车中的加热装置进行加热；加热到规定的温度后，加热装置自动关停，并由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，弯管机上的成型模具夹紧并由弯管机按照设定的程序完成第二个弯的弯曲成型操作。在此工序中，如果第二个弯与第一个弯的弯曲半径不同，则在第一个弯的弯曲成型后，成型模具打开，进行换模，并由同步小车自动启动辅助换模程序，使得同步小车与弯管机上的机构同步运动；由尾部工件夹持送料机构与同步小车带动加热装置和加热中的抗侧滚扭杆工件上下左右运动，使抗侧滚扭杆工件中心与对应的新成型模具中心对齐，完成自动换模操作，自动换模操作后，再由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入同步小车中，继续完成后续工序。
6、第二弯曲部分完成后，如果还有更多弯曲部分，重复上述步骤4的操作，直至完成整个抗侧滚扭杆弯曲成型过程。
本发明的优点和有益效果为：
1. 本轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机采用全自动数控（CNC）弯管机作为成型部分，自动化程度高、通用性好，设备技术成熟，能够较好的适应多品种、小批量生产模式。
2. 本轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机采用同步小车与弯管机上的机构同步运动，实现了自动换模功能，可有效提升自动成型机的适用性和自动化作业程度。
3. 本轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机采用中频感应加热线圈进行加热，占用空间小、安全性高、作业环境良好。
4. 本轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机将全自动数控（CNC）弯管机与同步小车、中频加热感应线圈集成于一体，由电脑程序自动控制，抗侧滚扭杆工件一次装夹即完成多种弯曲半径、多个弯的加热-弯曲成型作业过程，无中间工件转移环节，自动化程度高、生产效率高、安全性高。
附图说明
图1 本发明轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机结构示意图；
图2 本发明轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机结构示意俯视图；
图3 本发明轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机弯管头单元、同步小车和尾部工件夹持送料机构局部示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
结合附图1和2，我们可以看出本发明涉及一种轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，包括全自动数控弯管机1，在弯管机1上安装有一同步小车2，同步小车2包括车架3和加热装置4，同步小车2安装在弯管机1机身上方的送料轨道6上，位于弯管机的弯管头单元7与尾部工件夹持送料机构8之间，靠近弯管头单元7的位置；同步小车2与尾部工件夹持送料机构8安装在弯管机1上同一送料轨道6上，并都可以沿弯管机送料轨道6移动；所述的加热装置4安装在车架3内，整体抗侧滚扭杆5从车架内加热装置4中穿过。
作为本发明的改进技术方案，车架4安装在同步小车2的水平轨道9和垂直轨道10上，可沿着水平轨道9和垂直轨道10做左右、上下运动，实现辅助换模作业；加热装置4安装在成型模具5外，且加热装置5随同步小车车架2一起运动，最终达到自动换模的目的。
作为本发明的改进技术方案，所述的加热装置4为中频加热感应加热装置。
一种使用上述轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机的整体抗侧滚扭杆自动成型方法，将整体抗侧滚扭杆5放入安装在弯管机1上的同步小车2中，并将尾部由尾部工件夹持送料机构8夹紧，先由尾部工件夹持送料机构8自动将整体抗侧滚扭杆5第一弯曲部分送入同步小车2中，通过同步小车2中的加热装置4对整体抗侧滚扭杆5第一弯曲部分进行加热，再由尾部工件夹持送料机构8自动将整体抗侧滚扭杆5第一弯曲部分送入弯管机1的弯管头单元7处，由安装在弯管机1上的成型模具夹紧整体抗侧滚扭杆5并由弯管机1按照设定的程序完成整体抗侧滚扭杆5第一弯曲部分的弯曲成型操作；整体抗侧滚扭杆5第一弯曲部分弯曲成型后，安装在弯管机1上的成型模具松开整体抗侧滚扭杆5，再由尾部工件夹持送料机构8自动将整体抗侧滚扭杆5第二弯曲部分送入同步小车2中，通过同步小车2中的加热装置4对整体抗侧滚扭杆5第二弯曲部分进行加热，再由尾部工件夹持送料机构8自动将整体抗侧滚扭杆5第二弯曲部分送入弯管机的弯管头单元7处，由安装在弯管机1上的成型模具再次夹紧整体抗侧滚扭杆并由弯管机1按照设定的程序完成整体抗侧滚扭杆5第二弯曲部分的弯曲成型操作；最终完成整体抗侧滚扭杆自动成型。
整体抗侧滚扭杆弯曲成型操作至少包括以下步骤：
1、先将原材料按照工艺文件规程的长度切断成坯料，两端平整、摆放整齐；
2、按照工艺文件规定的工艺参数完成弯管成型机的电脑程序设定；
3、将准备好的坯料装入在弯管机上的同步小车中，并将其尾部由尾部工件夹持送料机构牢固夹持住，并进行准确定位；
4、启动程序，由尾部工件夹持送料机构自动将第一弯曲部分送入同步小车中，并自动开启同步小车中的加热装置进行加热；加热到规定的温度后，加热装置自动关停，并由尾部工件夹持送料机构自动将第一弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处；再由安装在弯管机上的成型模具夹紧并由弯管机按照设定的程序完成第一个弯的弯曲成型操作；
5、第一个弯的弯曲成型后，成型模具打开，然后由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入同步小车中，并自动开启同步小车中的加热装置进行加热；加热到规定的温度后，加热装置自动关停，并由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，成型模具夹紧并由弯管机按照设定的程序完成第二个弯的弯曲成型操作。在此工序中，如果第二个弯与第一个弯的弯曲半径不同，则在第一个弯的弯曲成型后，成型模具打开，进行换模；同时，同步小车自动启动辅助换模程序，使得同步小车与弯管机上的机构同步运动；由尾部工件夹持送料机构与同步小车带动加热装置和加热中的抗侧滚扭杆工件上下左右运动，使抗侧滚扭杆工件中心与对应的模具中心对齐，完成自动换模操作，自动换模操作后，再由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入同步小车中，继续完成后续工序。
6、第二弯曲部分完成后，如果还有更多弯曲部分，重复上述步骤4的操作，直至完成整个抗侧滚扭杆弯曲成型过程。
实施例一
一种轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，包括全自动数控（CNC）弯管机和中频加热感应加热装置；在弯管机上安装有同步小车，同步小车安装在弯管机机身上方的送料轨道上，且位于弯管机靠近弯管头单元的位置；同步小车的车架可沿着水平轨道和垂直轨道做左右、上下运动，实现同步小车与弯管机上的机构同步运动，在同步小车上安装有辅助换模机构，辅助换模机构在弯管机换模时采取同步辅助换模作业；在同步小车的车架上安装有中频加热感应加热装置，中频加热感应加热装置随同步小车车架一起运动。同步小车按照作业的功能可以分为成型部分、辅助换模部分和加热部分三个部分。成型部分实现整体抗侧滚扭杆的弯曲成型作业过程及对整个轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机的所有操作进行动控制；辅助换模部分与换模机构同步运动，实现自动换模过程；加热部分实现对整体抗侧滚扭杆弯曲部位进行局部加热。其中：
成型部分：作为自动成型机的主要组成部分，采用一台由工业电脑系统控制的、可以同时安装2层及2层以上模具、并由尾部工件夹持送料机构实现换模操作的全自动数控（CNC）弯管机；主要由机身、弯管头单元、尾部工件夹持送料机构、数控系统等组成；成型模具安装在弯管头单元内，采用耐高温材料制成，具有好的耐热性能，而且采取隔热措施，能有效的阻隔整体扭杆工件与成型机部件间的热量传递；数控系统采用一台工业电脑系统，可进行程序设定，实现对成型机所有动作的控制。
辅助换模部分：位于同步小车装置上，安装在弯管机机身上方、靠近弯管头单元的位置；由水平轨道、垂直轨道、车架、伺服电机、油缸等组成；其中，车架可沿着水平轨道和垂直轨道做左右、上下运动，实现辅助换模作业；车架的水平运动由伺服电机驱动，垂直运动由油缸驱动；车架的运动与弯管机的尾部工件夹持送料机构换模运动保持同步，均由弯管机上的电脑按照设定的程序进行控制，实现换模作业自动化。
加热部分：采用中频感应加热线圈装置，对整体抗侧滚扭杆工件的弯曲部分进行局部加热；中频感应加热线圈安装在同步小车的车架上，随同步小车车架一起运动，最终达到自动换模的目的；中频加热感应线圈的开启和关停，以及加热时间均由弯管机的电脑程序进行自动控制。
Claims (8)
1.一种轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，包括全自动数控弯管机，其特征在于：在弯管机上安装有一同步小车，所述的同步小车包括车架、成型模具和加热装置，同步小车安装在弯管机机身上方的送料轨道上，位于弯管机的弯管头与尾部工件夹持送料机构之间，靠近弯管头单元的位置；同步小车与尾部工件夹持送料机构安装在弯管机上同一主轨道上，并都可以沿弯管机主轨道移动；加热装置安装在车架内，整体抗侧滚扭杆从车架内加热装置中穿过。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，其特征在于：车架安装在同步小车水平轨道和垂直轨道上，可沿着水平轨道和垂直轨道做左右、上下运动，实现同步辅助换模作业。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，其特征在于：加热装置安装在同步小车车架内，且加热装置随同步小车车架一起运动。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机，其特征在于：所述的加热装置为中频加热感应加热装置。
5.一种权利要求1所述轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型机的整体抗侧滚扭杆自动成型方法，将整体抗侧滚扭杆放入安装在弯管机上的同步小车中，并将尾部由尾部工件夹持送料机构夹紧，先由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分送入同步小车中，通过同步小车中的加热装置对整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分进行加热，再由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，由安装在弯管机上的成型模具夹紧整体抗侧滚扭杆并由弯管机按照设定的程序完成整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分的弯曲成型操作；整体抗侧滚扭杆第一弯曲部分弯曲成型后，同步小车的成型模具松开整体抗侧滚扭杆，再由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分送入同步小车中，通过同步小车中的加热装置对整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分进行加热，再由尾部工件夹持送料机构自动将整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，由安装在弯管机上的成型模具再次夹紧整体抗侧滚扭杆并由弯管机按照设定的程序完成整体抗侧滚扭杆第二弯曲部分的弯曲成型操作；最终完成整体抗侧滚扭杆自动成型。
6.根据权利要求5所述的轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型方法，其特征在于：整体抗侧滚扭杆弯曲成型操作至少包括以下步骤：
1）先将原材料按照工艺文件规程的长度切断成坯料，两端平整、摆放整齐；
2）按照工艺文件规定的工艺参数完成弯管成型机的电脑程序设定；
3）将准备好的坯料装入在弯管机上的同步小车中，并将其尾部由尾部工件夹持送料机构牢固夹持住，并进行准确定位；
4）启动程序，由尾部工件夹持送料机构自动将第一弯曲部分送入同步小车中，并自动开启同步小车中的加热装置进行加热；加热到规定的温度后，加热装置自动关停，并由尾部工件夹持送料机构自动将第一弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处；再由安装在弯管机上的成型模具夹紧并由弯管机按照设定的程序完成第一个弯的弯曲成型操作；
5）第一个弯的弯曲成型后，安装在弯管机上的成型模具打开，然后由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入同步小车中，并自动开启同步小车中的加热装置进行加热；加热到规定的温度后，加热装置自动关停，并由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入弯管机的弯管头单元处，成型模具夹紧并由弯管机按照设定的程序完成第二个弯的弯曲成型操作；
6）第二弯曲部分完成后，如果还有更多弯曲部分，重复上述步骤4的操作，直至完成整个抗侧滚扭杆弯曲成型过程。
7.根据权利要求6所述的轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型方法，其特征在于：步骤5）中，如果第二个弯与第一个弯的弯曲半径不同，则在第一个弯的弯曲成型后，同步小车中成型模具打开时，由同步小车自动启动换模程序，进行换模，并由尾部工件夹持送料机构与同步小车带动加热装置和加热中的抗侧滚扭杆工件上下左右运动，使抗侧滚扭杆工件中心与对应的模具中心对齐，完成自动换模操作，自动换模操作后，再由尾部工件夹持送料机构自动将第二弯曲部分送入同步小车中，继续完成后续工序。
8.根据权利要求5所述的轨道车辆用整体抗侧滚扭杆自动成型方法，其特征在于：所述加热装置为中频感应加热线圈装置，中频感应加热线圈安装在同步小车的车架上，随同步小车车架一起运动；中频加热感应线圈的开启和关停，以及加热时间均由弯管机的电脑程序进行自动控制。
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