CN102950173B - 旋转电磁冲压加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转电磁冲压装置及其方法，属于辊弯成形技术领域，用于对辊弯成形后的产品进行冲压加工。该旋转电磁冲压装置主要包括电磁线圈、凹模、上辊、下辊、机架、固定装置、驱动系统、放电回路、计算机控制系统、间隙调节装置、丝杠。上辊和下辊分别安装多个电磁线圈和凹模，工作时直接与辊弯生产线相接，上辊与下辊带动电磁线圈和凹模转动，对行进中的工件进行连续冲压加工。本发明的优点在于：利用电磁力，解决了传统的旋转冲压工艺的冲模与凹模干涉问题，实现高效率多样化加工。
Description
技术领域
本发明属于辊弯成形的技术及设备领域，具体涉及一种旋转电磁冲压装置及其加工方法。
背景技术
辊弯成形工艺所生产的各种型材已经十分广泛地应用于汽车、航空、建筑等领域。然而随着人们对辊弯成形产品的要求不断提高，有时会根据不同需要对辊弯型材进行冲压加工。而产品脱离生产线加工会使生产周期大幅增加，效率低下。
专利号为ZL200910085790.7的中国发明专利公开了一种旋转冲孔装置，用于对辊弯型材在线冲孔，然而其缺点在于：所使用的冲模为刚性实体冲模，这就会不可避免地在冲模和凹模之间产生干涉；干涉问题降低了模具的使用寿命，严重时甚至会直接损坏模具。
专利号为ZL200920216257.5的中国实用新型专利公开了一种电磁辅助辊弯成型装置，辊弯产品从生产线直接进入装置后，计算机控制系统控制电磁线圈及成形模具沿工件进给方向等速移动，移动到需成型位置时模具闭合，同时成型线圈放电使工件局部变形，然后计算机控制系统控制模具打开，成型线圈返回初始位置，如此反复，实现连续生产。该装置克服了实体冲模旋转冲孔工艺的冲模与凹模干涉问题，但是缺点在于：每次加工之后成型线圈有一回程过程，这就使得每两次加工之间有很长的距离间隔，限制了加工密度；而其单一的模具又无法实现多样化加工。
发明内容
本发明的目的是针对上述的辊弯型材在线冲压或冲孔工艺的不足，提供一种旋转电磁冲压装置及加工方法。
本发明的技术方案如下：
一种旋转电磁冲压装置，其组成包括：电磁线圈，通电后产生脉冲电磁力，对工件进行冲压；凹模，用于成型相应的形状特征；上辊，沿其周向安装电磁线圈；下辊，沿其周向安装凹模；机架，用于固定整个装置以及承载上下辊；固定装置，内有轴承，将上下辊固定在机架上；驱动系统，用于驱动和制动上下辊；放电回路，使电磁线圈通电，从而产生电磁力；计算机控制系统，控制放电回路，控制电磁力的大小、产生和消失，以及控制驱动系统的转速、转向、启动与停止，从而控制整个加工过程；间隙调节装置，用于调节上辊和下辊在机架上的竖直方向的位置；丝杠，用于实现上辊和下辊调节位置时的上下移动。
凹模的凹模底板下装有弹簧，工件受力压入凹模时，凹模底板会随工件一起运动到凹模最底端，当电磁力消失时，弹簧会将已成型的工件或冲孔废料从凹模内推出，以防止粘连。且凹模通过螺钉安装于下辊上，可根据不同加工需求拆卸更换。
一种基于本发明所述的旋转电磁冲压装置的加工方法，用于在线对定截面或变截面辊弯型材加工孔、凹槽或加强筋；将旋转电磁冲压装置安装在辊弯生产线的后部，上辊和下辊在驱动系统的驱动下转动，驱动系统由计算机控制系统控制，电磁线圈和凹模的线速度与工件的行进速度保持相同；安装于上辊的电磁线圈与下辊上的凹模相互对应，当电磁线圈旋转到工件的正上方时，计算机控制系统控制放电回路放电，电磁线圈通电，使工件受到脉冲电磁力，在凹模内被加工出相应形状特征，随后计算机控制系统控制放电回路断电，电磁力消失，装有弹簧的凹模底板将工件或废料弹出，以防止粘连；上辊与下辊继续转动，工件持续行进，实现连续加工。
本发明与现有技术比，其优点在于：(1)产品直接在线加工，生产效率高；(2)电磁力取代了实体冲模，解决了传统旋转冲压或冲孔工艺中实体冲模与凹模的干涉问题；(3)凹模可更换，可沿下辊圆周安装多个不同凹模，实现高密度多样化加工。
附图说明
图1A是本发明装置的主视示意图；
图1B是本发明装置的侧视示意图；
图2是本发明装置的凹模的立体示意图；
图3是图1B中I部分局部放大图；
图4是实例1所使用的安装有相应凹模的下辊示意图；
图5是实例1的加工成品示意图；
图6是实例2的加工成品示意图。
图中标记为：1—机架，2—固定装置，3—固定螺母，4—丝杠，5—线圈辊，6—电磁线圈，7—间隙调节装置，8—工件，9—凹模辊，10—凹模，11—凹模底板，12—减震橡胶垫，13—磁力线，14—弹簧，15—螺钉。
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1A、图1B所示，本发明所述旋转电磁冲压装置，电磁线圈6与凹模10通过螺钉15分别沿圆周安装在上辊5和下辊9上，上辊5与下辊9通过固定装置2与固定螺母3安装 在机架1上，工作时在驱动系统的驱动下旋转，其竖直方向位置可通过位于机架1上的间隙调节装置7以及丝杠4调节。
加工方法如下：如图3所示，装置的上辊5和下辊9在驱动系统的驱动下同时转动，且电磁线圈6和凹模10的线速度与工件8的行进速度保持相同；驱动系统由计算机控制系统控制，从而控制上辊5与下辊9的转动与制动以及转速转向；安置于上辊5的电磁线圈6与下辊9上的凹模10相互对应；当电磁线圈6、旋转到工件8的正上方时，计算机控制系统控制放电回路放电，电磁线圈6通电，产生磁力线13，使工件8受到脉冲电磁力，随之被压入凹模10，而后计算机控制系统控制放电回路断电，电磁力消失，安装有弹簧14的凹模底板11将工件8弹出，以防止粘连；电磁线圈6与上辊5之间装有减震橡胶垫12，以保护电磁线圈6；上辊5与下辊9继续旋转，重复上述过程，实现连续加工，如下辊9上安装不同孔形的凹模10，便可实现连续多样化加工。
实例1：
利用本发明中旋转电磁冲压装置，在室温下冲压加工厚度为0.4mm，腹板宽为80mm的6063铝合金帽形截面辊弯型材，工件行进速度为0.5m/s，要求在工件上加工出加强筋与凹槽相间隔的组合，加强筋尺寸为50mm×8mm，深度为5mm，凹槽尺寸为30mm×20mm，深度为5mm，每个加强筋与凹槽的中心间距为120mm。
具体实施过程如下：将旋转电磁冲压设备安装在辊弯生产线后，如图4所示，将加工两种形状的凹模相间隔地安装在凹模辊9上；然后计算机控制系统启动驱动系统，使线圈辊5与凹模辊9反向旋转，给予电磁线圈6和凹模以0.5m/s的线速度，同时工件以0.5m/s速度进入线圈辊5与凹模辊9之间；首先加工第一个凹槽，当电磁线圈6旋转到工件正上方时，计算机控制系统控制放电回路对电磁线圈6放电，工件受到瞬时脉冲电磁力，在电磁力的作用下，第一个凹槽在凹模中成形，随后计算机控制系统使电磁线圈6断电，电磁力消失，弹簧16将工件推出，以防止其与凹模粘连；线圈辊5与凹模辊9继续旋转，让下一组电磁线圈与加工加强筋的凹模对工件后进入的部分进行加工，加工出第一条加强筋；重复上述过程，将工件加工为如图5所示形状。
实例2：
使用本发明中的旋转电磁冲孔装置，在室温下加工厚度为0.6mm的Q235变截面型材，其腹板最宽处宽度为100mm，最窄处为80mm。型材行进速度为0.6m/s，对其进行冲孔加工，要求加工出矩形孔与圆孔相间隔的组合，矩形孔尺寸为40mm×30mm，圆孔直径为25mm，每个矩形孔与圆孔的中心间距为120mm。
具体实施过程如下：将本发明所述旋转电磁冲孔装置安装在变截面辊弯生产线后部，并 将装有两种相应孔形的凹模相间隔地安装在下辊9上；然后计算机控制系统启动驱动系统，使上辊5与下辊9反向旋转，给予电磁线圈6和凹模0.6m/s的线速度，同时变截面型材从辊弯生产线以0.6m/s速度进入上辊5与下辊9之间；首先加工第一个矩形孔，当电磁线圈6旋转到型材正上方时，计算机控制系统控制放电回路对电磁线圈6放电，被加工部分受到瞬时脉冲电磁力，在电磁力的作用下，第一个方孔在凹模中成形，随后计算机控制系统使电磁线圈6断电，电磁力消失，废料被装有弹簧的凹模底板弹出；上辊5与下辊9继续旋转，使下一组线圈与加工圆孔的凹模对变截面型材后进入的部分进行加工，从而加工出第一个圆孔；重复上述过程，将工件加工为图6所示形状。
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任务在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变换或替换，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权利要求书的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种旋转电磁冲压加工方法，用于在线对定截面或变截面辊弯型材加工孔、凹槽或加强筋，所述旋转电磁冲压加工方法采用了旋转电磁冲压装置进行加工，其特征在于，所述旋转电磁冲压装置包括：电磁线圈(6)，凹模(10)、上辊(5)、下辊(9)、机架(1)、固定装置(2)、驱动系统、放电回路、计算机控制系统、间隙调节装置(7)、丝杠(4)；电磁线圈(6)和凹模(10)分别沿圆周安装于上辊(5)和下辊(9)，上辊(5)与下辊(9)通过固定装置(2)安装在机架(1)上，所述的计算机控制系统用于控制放电回路和驱动系统，从而控制电磁力的大小、产生和消失，以及上下辊(5，9)的转速、转向、启动与停止，安装于机架(1)上的上辊(5)与下辊(9)竖直方向的位置可通过间隙调节装置(7)以及丝杠(4)调节，所述的凹模(10)的凹模底板(11)下装有弹簧(14)，工件受力压入凹模(10)时，凹模底板(11)会随工件一起运动到凹模(10)最底端，当电磁力消失时，弹簧(14)会将已成型的工件或冲孔废料从凹模(10)内推出，以防止粘连，所述的凹模(10)通过螺钉(15)安装于下辊(9)上，可根据不同加工需求拆卸更换；将所述旋转电磁冲压装置安装于辊弯成形生产线后部，上辊(5)和下辊(9)在驱动系统的驱动下同时转动，驱动系统由计算机控制系统控制，电磁线圈(6)和凹模(10)的线速度与工件的行进速度保持相同；当电磁线圈旋转到工件的正上方时，计算机控制系统控制放电回路放电，电磁线圈(6)通电，工件受到脉冲电磁力，在凹模(10)内被加工出相应形状特征，随后计算机控制系统控制放电回路断电，电磁力消失，装有弹簧(14)的凹模底板(11)将工件或废料弹出，以防止粘连；上辊(5)与下辊(9)继续转动，工件持续行进，实现连续加工。
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