CN103846329B

CN103846329B - 滚子卷边

Info

Publication number: CN103846329B
Application number: CN201210501564.4A
Authority: CN
Inventors: J.王; X.董; Y.沈; J.陈
Original assignee: Shanghai Jiaotong University; GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: Shanghai Jiaotong University; GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: US9440278B2; US20140150514A1; CN103846329A

Abstract

本发明涉及滚子卷边。此处公开了滚子卷边的方法和设备。金属片滚子卷边设备的例子包括电连接到电源和金属片工件的第一电极。设备进一步包括电连接到电源和金属片工件的第二电极以使脉冲电流流经工件的一部分以局部地增加工件该部分的成型性。设备还包括滚子组件以接触工件以在脉冲电流流经工件该部分时使工件在工件该部分中弯曲，并且以形成卷边。

Description

滚子卷边

技术领域

本发明总体涉及滚子卷边。

背景技术

滚子卷边是一种成型工艺，其包括使金属片变形成为卷边的构造。例如，汽车部件包括车门、发动机罩和后挡板，盖汽车部件可以被卷边。滚子卷边工艺的例子可以包括折边步骤和卷边步骤。折边步骤产生金属片中的初级弯曲轮廓，卷边步骤使边封闭，因此边缘与其自身齐平地被滚子卷边。

发明内容

此处公开了滚子卷边的方法和设备。金属片滚子卷边设备的例子包括电连接到电源和金属片工件的第一电极。设备进一步包括电连接到电源和金属片工件的第二电极以使脉冲电流流经工件的一部分以局部地增加工件该部分的成型性。设备还包括滚子组件以接触工件以在脉冲电流流经工件该部分时使工件在工件该部分中弯曲，并且以形成卷边。

1. 一种金属片滚子卷边设备，包括：

第一电极，其电连接到电源和金属片工件；

第二电极，其电连接到电源和金属片工件，以使脉冲电流流经工件的一部分，从而局部地增加工件该部分的成型性；以及

滚子组件，其接触工件，以在脉冲电流流经工件该部分时，使工件在工件该部分弯曲，并且以形成卷边。

2. 根据方案1所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于：

第一电极是第一铰链元件；

第二电极是第二铰链元件，其通过电绝缘铰链枢轴连接到第一铰链元件；

第一铰链元件通过致动器相对于第二铰链元件旋转地定位；以及

滚子组件定位在离第一和第二电极大约2 mm至大约30 mm的电有效范围内。

3. 根据方案1所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，第一电极是汇流排，其夹持到工件上，并且第二电极是滚子组件。

4. 根据方案1所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，第一电极是滚子组件，并且第二电极设置在刮擦器上，所述刮擦器可操作以与滚子组件相对于工件移动。

5. 根据方案4所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，刮擦器和滚子组件被安装用于共用框架安装部上的其之间的相应运动。

6. 根据方案5所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，共用框架安装部包括拱形伸缩连接部，以控制刮擦器和滚子组件的相应的位置。

7. 根据方案5所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，共用框架安装部包括齿轮连接部，以控制刮擦器和滚子组件的相应的位置。

8. 根据方案4所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，滚子组件操作地设置在机器手臂上。

9. 一种滚子卷边方法，所述方法包括：

将滚子应用于工件；

通过电连接到工件的两个电极，在离滚子的电有效范围内，将脉冲电流应用于工件，其中电有效范围是从大约2 mm至大约30 mm；以及

以滚子在工件上形成卷边。

10. 根据方案9所述的方法，其特征在于，脉冲电流的应用与工件上卷边的形成同时发生。

11. 根据方案10所述的方法，其特征在于，滚子可操作地设置在机器手臂上。

12. 根据方案10所述的方法，其特征在于，将脉冲电流应用于工件是通过滚子的。

附图说明

本发明的例子的特征和优点将通过参考下面的详细描述和附图而变得明显，其中相同的附图标记对应于相似（尽管可能不相同）的部件。为了简要起见，具有前述功能的附图标记或特征可以或可以不结合它们出现的其他附图描述。

图1是根据本发明的金属片滚子卷边设备的例子的示意性透视图；

图2是示出了根据本发明的金属片滚子卷边设备的例子的部件的示意图；

图3A-3D是示出了根据本发明的使用图1的设备的方法的示意图；

图4是根据本发明的金属片滚子卷边设备的另一例子的半示意性透视图；

图5A-5B是根据本发明的汇流排的例子的半示意性透视图；

图6A是根据本发明的滚子组件的电绝缘机构的例子的半示意性透视图；

图6B是沿图6A的线6B-6B截取的电绝缘机构的半示意性剖视图；

图7A和7B是分别在折边步骤和卷边步骤期间根据本发明的金属片滚子卷边设备的其他例子的半示意性透视图；

图8A是根据本发明的金属片滚子卷边设备的另一例子的半示意性透视图；

图8B是图8A的金属片滚子卷边设备的例子的一部分的半示意性放大透视图；

图8C是图8A的金属片滚子卷边设备的例子的另一部分的半示意性放大透视图；

图8D和8E是分别在折边步骤和卷边步骤期间图8A的金属片滚子卷边设备的例子的半示意性放大透视图；

图8F是图8A的金属片滚子卷边设备的例子的拱形伸缩连接的半示意性放大切开透视图；

图9A是另一示例性金属片滚子卷边设备的半示意性透视图；

图9B和9C是分别在折边步骤和卷边步骤期间图9A的示例性金属片滚子卷边设备的半示意性透视图；

图10A是最初有颜色的光学显微镜照片的黑白图示，其示出了通过传统弯曲工艺成型的可比较测试弯曲的一部分的顶部透视图；

图10B是最初有颜色的光学显微镜照片的黑白图示，其示出了图10A所示的可比较测试弯曲的底表面；

图11A是最初有颜色的光学显微镜照片的黑白图示，其示出了通过根据本发明的方法成型的示例性测试卷边的工件的弯曲卷边表面的前视图；以及

图11B是最初有颜色的光学显微镜照片的黑白图示，其示出了图11A的示例性测试卷边的工件的侧部透视图。

具体实施方式

金属片的滚子卷边是例如在汽车工业中使用的工艺以形成车身板或其他部件。在温室下卷边某些材料由于这些材料的较差成型性而可能是困难的。例如，镁和其他类似材料的室温卷边可能是困难的，至少部分因为这些材料不容易变形。滚子卷边的一些方法已经包括由激光或感应线圈的热辅助。滚子卷边的其他方法已经包括电磁力，其由于高速变形可以提供增加的延展性。此外，在滚子卷边特别材料（例如铝和镁片）时，沿底边的珠宝效应设备可能难以实现。应理解的是珠宝效应总体涉及高质量设备。参照底边，珠宝效应包括边的边缘的可感知锐利度以及板边缘和其他板之间的可感知间隙。

本发明的例子包括在滚子卷边金属片（即工件）中的电脉冲。本发明的例子可增加工件的成型性和卷边能力，因而减少金属片工件的变形阻力（即，局部地减少屈服强度和增加工件的延展性）。本发明的例子也可以减少加工周期时间和改进卷边的金属片（包括铝片和镁片）的完成件的表面质量。应理解的是，此处公开的电脉冲由于焦耳热和电塑性效应可以增加工件中的成型性。这与激光辅助卷边过程不同，与激光辅助卷边只向工件引入热量。相反，电脉冲产生的电塑性效应可通过利用电子风辅助和/或磁场辅助从障碍物使位错钉扎松动而增加工件的成型性。根据本发明的例子的电脉冲可以使工件退火，允许简小的力用于形成凸缘和工件的卷边。

现在参照图1，金属片滚子卷边装置的例子通常由附图标记10表示。卷边装置10包括第一电极12，第二电极14，和滚子组件16。第一电极12可以电连接到电源18，并且可以被放置成与金属片工件20电连接。第二电极14也可以电连接到电源18，并且可以被放置成与金属片工件20电连接。电路（通常由附图标记22表示）可包括第一电极12、第二电极14、金属片工件20和电源18。电路22可以使脉冲电流流经工件20的一部分，以局部地增加工件20的该部分的成型性。如关于至少图4将进一步在下面被讨论的，使用滚子组件16作为第一电极12或第二电极14也是可能的。进一步地，此处公开的任何例子中，另一对（第二对）电极（未示出）可以被配置用来跟随滚子组件16沿着工件20，以退火工件20的变形区。

简要地参照图2，图1的卷边装置10的例子的一些部件被显示。卷边装置10可以具有铰链枢轴连接，用于适应电极12，14与工件20的接触（在图2中未示出）。图2显示通过铰链30枢轴连接的第一铰链元件26和第二铰链元件28。

在例子中，第一铰链元件26和第二铰链元件28可以分别用作第一电极12和第二电极14。在此例子中，第一铰链元件26和第二铰链元件28的每个可以是导电的。第一和第二铰链元件26，28通过绝缘体31（例如，由酚醛树脂塑料或其他合适的绝缘材料制成）可以与彼此分离。当第一和第二铰链元件26，28用作电极12，14的时候，绝缘体31电绝缘两个元件26，28。

在另一例子中，第一铰链元件26和第二铰链元件28可以分别由电绝缘的材料（例如，酚醛树脂塑料）形成，这些元件26，28可以保持导电部件，其分别用作第一电极12和第二电极14。此例子在图2所示。电极12，14可以被结合到第一和第二铰链元件26，28。

此处公开的任何例子中，电极12，14的尺寸可以在直径从大约5毫米至大约50毫米的范围内。示例性电极材料包括铝、铝合金、铜、黄铜，或其他导体或半导体材料。

枢轴连接的角位置可以由致动器32控制。致动器32可以是伺服液压，气动，电动机驱动，压电的等等，并且可包括螺丝，杆，和/或齿轮。铰链元件26和28的形状与各位置致动器32的结合允许电接触由卷边装置10保持。一个例子在其中所示，并且进一步参照图3A-3D详细讨论。

回到图1，当脉冲电流流经工件20的部分的时候，滚子组件16可以接触工件20引起工件20的该部分弯曲。这样，来自滚子组件16的压力和脉冲电流可以同时应用于工件20。弯曲起因于滚子组件16接触工件20，利用足够力的应用，使工件20塑性变形。卷边过程的第一部分可在工件20上形成凸缘边缘。凸缘边缘可以围绕模具形式通过弯曲工件20的部分而形成（例如，如图3A和3B所示的，由附图标记34所指代的）。卷边过程的第二部分可在工件20上形成完成的卷边。完成的卷边可以由带凸缘边缘的进一步弯曲形成。这样，卷边装置10（和10'，10''，10'''，如进一步在下面讨论的）在工件20上可形成卷边。

最后卷边的例子可以包括金属片，其开始是基本上平的工件（例如，如图3A所示），其已经被弯曲，例如，如图3D所示的折回到其自身上。例如，单片金属可以用于在其边缘表面处形成卷边，其中完成的卷边构造的相对表面彼此邻近而在其之间没有中间构件。不过，应理解的是，完成的卷边构造的相对表面可以具有压在其之间的中间构件或可包括其之间占有的中间空隙空间。例如，板组件可以包括金属片，其在卷边的片的相对表面之间以另一金属片卷边。进一步，最后的卷边的例子可以包括工件20的相对表面之间的间隙。

应理解的是，电极12，14相对于卷边方向24被放置在滚子组件16前面或后面。换句话说，电极12，14可以相对于卷边方向24被放置在前部位置或尾部位置。进一步，根据本发明的例子可以包括另一个（第二）滚子组件16（未示出），其用于在（第一）滚子组件16沿工件20经过之后连续使工件20变形。例如，滚子组件16可以接触工件20，电极12，14可以跟随在滚子组件16之后，第二滚子组件可以跟随在电极12，14之后。进一步，其他例子可以包括第二对电极（未示出），其结合第二滚子组件使用。例如，作为单个加工阶段的一部分，第一对电极12，14可以沿工件20经过，之后跟随的是滚子组件16，以使工件20变形成部分处理条件，第二对电极可以沿工件20经过，之后跟随的是第二滚子组件，以使工件20变形成进一步处理条件。如上所述，第二组电极也可以用于退火工件的变形区。

在此处公开的例子中，希望的是当电脉冲被应用时控制温度在工件20的变形区中（即，工件20变形的区域）。通过调整滚子组件16和电极12，14之间的距离和/或通过交替电脉冲的波形，在变形区中的温度可以被控制。变形区中的期望温度取决于使用的材料。对于镁，变形区中的期望温度的范围在大约200°C至大约300°C。一般来说，如果对于给定材料变形区温度太高（其在某些情况在材料的熔融温度之下），过程会导致粗糙晶粒微结构，其导致材料具有差的成型性。类似地，如果变形区温度太低，材料也将具有有限的成型性。

在例子中，滚子组件16可在离第一和第二电极12，14一定电有效范围内定位。电有效范围可以从大约2毫米至大约30毫米。在例子中，电有效范围可以从大约5毫米至大约30毫米。到第一电极12和到第二电极14的滚子组件16的各自距离可以变化，其取决于工件20的材料，并且如上所述取决于由于电脉冲的工件20的变形区中的温度升高。在例子中，当滚子17和电极12之间的距离在折边步骤期间（即，获得90°弯）是大约2毫米，在卷边步骤期间是大约5毫米至大约20毫米（即，获得180°弯）的时候，期望的变形区温度可以得到（使用如图4所示的装置）。在某些情况下，这些距离在各自的步骤期间接近工件20的厚度。

应理解的是，在此处公开的例子中的脉冲电流可以具有带有非常快的上升部分的三角波形。波形可以是具有负斜波的锯齿波的类型，即几乎垂直的上升和减慢下降。下降在微秒内可以是指数的。应理解的是，波形可以具有从大约2微秒至大约10微秒的周期范围。频率可以具有从大约100赫兹至大约1000赫兹的范围。应用的电流密度可以从大约100 A/mm²至大约1000 A/mm²。假设在整个接触的截面上均匀电流流动，电流密度被计算。应理解的是，强的、一致的电接触可以确保电流进入工件20的变形金属的平滑通道并且避免电弧，其可因此防止对完成的表面外观的损坏。

进一步应理解的是，在电极12，14与工件20接触之后，功率通过电源18被输送到电路22。在例子中，传感器可以用于确定是否电接触设置在电极12，14和工件20之间。在另一例子中，在应用用于卷边的更高的电压电脉冲之前，低电压电脉冲可以初始地应用于检测和确保电极12，14与工件20的平滑电接触。电极12，14与工件20的电接触也可以用接触粘结剂或导电润滑剂实现。不过，因为后处理清洁或研磨（其可需要来去除这种材料），这样的粘结剂或润滑剂的使用会是不希望的。

在功率输送期间，希望的是避免电弧。应理解的是，在电极12，14和工件20之间的适当的弹力可以帮助避免电弧。在卷边之前的工件20的表面清洁和/或刷洗也可以被执行，以从工件20去除表面微凸体。这也可以帮助避免电弧。

在图1所示的例子中，脉冲电流从滚子组件16在电有效范围内应用于工件20。电流将增加工件20接收脉冲电流的部分的成型性。滚子组件16用于沿着该部分形成卷边。

图3A-3D示意地示出了第一铰链元件26（和相应的电极12）和第二铰链元件28（和相应的电极14）的例子，其在卷边过程的步骤期间保持与工件20的接触。接触在折边步骤期间被显示，如图3A和3B所示的，并且在卷边步骤期间被显示，如图3C和3D所示的。脉冲电流至少在图3B的折边步骤和图3C和3D的卷边步骤中被应用。

图3A示出了当工件20是基本上平的时候，接触工件20的电极12，14的例子。应理解的是，工件20可以固定就位以在模具形式34周围弯曲并可以被固定，例如在折边期间通过压边圈（例如，如图4所示的压边圈21）。图3B示出了当工件20在模具形式34周围部分地弯曲的时候，接触工件20的电极12，14的例子。应理解的是，工件20弯曲以在图3B所示的折边阶段形成大约90度的角。与图3A相比，图3B显示电极12，14为结合工件20铰接的从而在卷边期间保持接触。

图3C示出了一部分卷边步骤，带有致动器32的相对铰接。当工件20在卷边过程中进一步被弯曲时，相对铰接允许第一铰链元件26在绝缘体31与第二铰链元件28分开，因而分别允许电极12，14保持接触。图3D示出了另一卷边步骤，其中第一铰链元件26的第一电极12和第二铰链元件28的第二电极14与工件20保持接触。应理解的是，第一铰链元件26和第二铰链元件28的形状可以变化，以适应工件20的各种形状和固定构造。例如，铰链元件28可以具有间隙或可变形，以容纳如图3C和3D所示的工件20。

应理解的是，滚子卷边的例子在此处公开，通过滚子卷边过程的阶段之间和/或期间的固定装置（未示出）或在该固定装置内，工件20可以或可以不被操纵（例如，重新定位）。在例子中，当在工件20上形成凸缘的时候，工件20可以初始地在某些位置由固定装置保持。某些位置可利用压边圈21（例如，如图4所示）的操作被保持，将工件20夹持在压边圈21的相对夹持表面之间或压边圈21的一个夹持表面和另一表面（例如，汇流排模具形式42的表面）之间。工件20因此可以相对于压边圈21重新定位，例如在压边圈21内或在压边圈21下翻转工件20。在例子中，如果压边圈的顶部夹持表面最初接触工件20的顶表面用于夹持，在工件20的重新定位时，顶部夹持表面可以此后接触工件20的底表面用于夹持。应进一步理解的是，各种夹持机构和/或模具形式可以用于控制工件20。例如，工件20的复杂表面轮廓和边缘形状会需要根据本发明使用的习惯工具。

在另一例子中，固定装置（未示出）可以在卷边过程的不同的阶段期间以固定连接保持工件20。在一个这样的例子中，固定装置可以相对于滚子组件16铰接，从而执行折边和卷边操作。例如，当固定装置绕其铰接的时候，滚子组件16可以保持固定。替代地，当滚子组件16绕其铰接的时候，固定装置可以保持固定。进一步，固定装置和滚子组件16可以每个都铰接，以协调的方式中移动，以在凸缘和/或卷边操作中处理工件20。例如，当工件20也在运动中的时候，固定装置可以在运动。

图4示出了滚子卷边装置10'的另一例子。此例子包括滚子组件16，其作为在机器手臂19上的端部操纵装置可操作地设置。此例子也包括汇流排36以作为第一电极12。应理解的是，汇流排36包括定位成与工件20电接触的导电体38。这样，当滚子组件16沿工件20行进时，汇流排36通过导电体38可提供与工件20的电接触。汇流排36也可以被夹持到工件20。

图4还示出了滚子组件16，其中第二电极14电连接到其上。图4进一步示出了示例性电流路径，其由虚线40示出。电流路径40可以大致跟随从第二电极14经过一部分滚子组件16并且通过滚子17出去到接触工件20并最终到第一电极12的路径。应理解的是，电流路径40是近似的并可以变化，这取决于工件20的构造（包括形状和材料）和滚子组件16相对于电极12，14的定位。

在此例子中，滚子17是滚子组件16的一部分，其用于接触工件20用于卷边。滚子17可以由相对柔软的但在直到400º C的温度下仍具有足够的刚性和强度的材料形成。滚子材料可以具有适当的表面硬度和刚性，以在变形以后得到预定尺寸要求和工件20的表面质量。进一步，因为（如上所述）其可以是电路22（和电流路径40）的一部分，滚子17可以是导电的。例如，当滚子卷边铝和/或镁片的时候，工具钢可以是用于滚子17的适当的选择。示例性工具钢滚子可具有的表面硬度的范围从大约50 HRC至大约55 HRC。应理解的是，“HRC”表示洛氏C规模硬度测量单位。

图5A和5B示出了汇流排36的例子，其中电绝缘部件分别在升高阶段和凹陷阶段。汇流排36示出为具有橡胶绝缘部件（例如，附图标记44，46，47），其定位在汇流排36和汇流排模具形式42之间。应理解的是，橡胶绝缘部件提供汇流排36的电部件与汇流排模具形式42的电绝缘。所示的例如是汇流排模具形式42内放置的橡胶汽缸44和橡胶汇流排侧壁46和47，以电使汇流排36的导电体38与汇流排模具形式42电绝缘。在升高阶段，绝缘元件44，46，47可以推动导电体38延伸超出汇流排模具形式42的表面。

图5B显示在凹陷的状态中的汇流排36（和导电体38），即当导电体38由工件20（为了清楚而移除）凹陷的时候。在此状态中，更好的电接触在工件20和导电体38之间实现，至少部分由于压缩的橡胶部件44的回复力。此凹陷的状态（从汇流排36在工件20上施加力）可以帮助避免电弧。

应进一步理解的是，其他绝缘材料（例如，聚合物，复合绝缘材料，或其他绝缘材料）可以用作代替橡胶绝缘部件的电绝缘部件。

在图5A和5B中，汇流排36示出为与夹持凸片48电连接，夹持凸片48将电线50连接到汇流排36。电线50附接到夹持凸片48被显示为使用紧固件，包括螺栓52和螺母53。应理解的是，其他紧固手段也可以使用，例如焊接，弹簧卡子等等。

图6A和6B示出了如图4所示的一部分滚子组件16的例子。这些图示出了滚子组件16的某些部件的电绝缘，以便电流路径可以期望的方式在滚子组件16内被隔离。绝缘部件在滚子组件16内被包括用于电隔离电流路径（未示出）。在此例子中，电流路径通常接跟随从滚子组件夹持凸片57到滚子17的路径（在图6A和6B中未示出）用于与工件20接触。凸片56和滚子17与滚子组件16的其余部分的电绝缘可以由绝缘层54，绝缘垫圈58，和绝缘套筒60提供，其由带垫圈64的六角帽螺丝62紧固到滚子组件16。应理解的是，绝缘层54，绝缘垫圈58，和绝缘套筒关于汇流排36的绝缘部件可以由如上所述的各种绝缘材料制成。进一步应理解的是，尽管带帽螺丝62和垫圈64在图6A和6B被示出，其他紧固手段也可被使用，例如焊接，弹簧卡子等等。

图7A、7B显示在操作中的卷边装置10'的例子，分别执行折边步骤和卷边步骤。图7A基本上是类似于图4的。在此步骤，脉冲电流在滚子17沿着工件滑动以形成凸缘时应用于工件20。脉冲电流增强/改进工件20的变形部分的成型性，以便较少的力（例如，与在传统的卷边期间应用的力相比）可以通过滚子17应用于工件，从而形成凸缘。在图7A和7B所示的步骤之间，工件20相对于压边圈21重新定位，使得凸缘能够进一步折叠。在图7B中，当滚子组件16继续从带凸缘的条件到卷边的条件处理工件20的时候，脉冲电流被连续应用。

图8A-8F示出了滚子卷边装置10''的另一例子。在此例子中，第一电极12为滚子组件16的一部分，第二电极14设置在刮擦器66上。在此例子中的第一电极12通过参照图6A和6B的前面描述的滚子组件夹持凸片56电连接到滚子17。刮擦器66提供在工件20上的滑动电接触。刮擦器66可以是可操作的以与滚子组件16相对于工件20移动。

主要参照图8B，刮擦器66可以在支架组件74内被保持，并且可以是可操作的以用于相对于支架组件74沿着刮擦器主轴67轴向移动。刮擦器66在支架组件74和刮擦器夹持凸片80之间可以与弹簧76和绝缘环78一起工作。弹簧76工作以通过在刮擦器66上向支架组件74应用力从而迫使刮擦器66与工件20接触。刮擦器夹持凸片80通过螺栓77和螺母79接收用于刮擦器66的电连接部，以将刮擦器夹持凸片80和电线81（即，电极14）夹持在一起。刮擦器夹持凸片80可以通过类似于图5A和5B的汇流排36的电连接所描述的紧固装置保持与刮擦器66的电连接。刮擦器66具有足够的导电性并可由铜，石墨等等制成。电刷可以在刮擦器66的一端处安装，以确保足够的电接触，例如在刮擦器66和工件20之间的相对运动期间。在例子中，刮擦器66的表面接触片可以是5毫米x5毫米（25平方毫米）。

图8A，8B，8C和8F示出了用于刮擦器66的固定的细节，其包括刮擦器66相对于滚子组件16的定位。在例子中，刮擦器66和滚子组件16被安装用于共用框架安装部68上的其之间的相应运动。共用框架安装部68可包括各种支撑结构以用于保持刮擦器66和滚子组件16就位以接触工件20。在例子中，共用框架安装部68可以包括拱形伸缩连接部70，以控制刮擦器66和滚子组件16的相应的位置。

主要参照图8A和8C，在例子中，拱形伸缩连接部70可以包括内部管部段71和外部管部段73以相对于彼此移动。内部管部段71可以是可操作的以在外部管部段73内行进，即内部管部段71可从外部管部段73内伸缩。从外部管部段73内向外延伸内部管部段71，即暴露更多的内部管部段71，产生刮擦器主轴67（如图8B所示）和滚子组件轴线23（如图8A所示）之间的更大的角。滚子组件轴线23被限定为近似通过滚子17（与工件20）的接触点的线并且基本上垂直于卷边方向24且基本上垂直于滚子主轴25（如图8A所示）。固定螺丝72可以是可操作的以相对于滚子组件16固定刮擦器66的角位置。固定螺丝72也可以用作停止，从而阻止内部管部段71突出超过外部管部段73。这样，内部管部段71在外部管部段73内保持。应理解的是，各种紧固装置可以用于相对于滚子组件16固定刮擦器66的角位置，例如，弹簧卡子，开口销等等。

图8D和8E示出了示例性滚子卷边过程的二个阶段和刮擦器接触和电路径的两个构造。在例子中，刮擦器66可以接触如图8D所示的折边步骤中所示的工件20。在另一例子中，刮擦器66可以接触如图8E所示的卷边步骤中所示的模具形式34。应理解的是，刮擦器接触的不同构造可以被要求用于以各种工件形状的折边和卷边步骤，以及用于处理的固定工件20的构造。例如，刮擦器66可以在单步骤中接触工件20的顶表面，刮擦器66可以在另一步骤中接触模具形式34。当刮擦器66接触模具形式34的时候，应理解的是模具形式是导电的，从而将脉冲电流施加到位于模具形式34上的工件20上。

如图8F的剖视图所示的，在拱形伸缩连接部70内，螺旋形弹簧75可以定位在内管部段71和外管部段73内。螺旋形弹簧75可以工作以协助操作相对于滚子组件16的刮擦器66的角位置。例如，螺旋形弹簧75可以提供内部和外部管部段71，73之间的阻力。

图9A-9C示出了具有滚子组件16和刮擦器66的滚子卷边装置10'''的另一例子，其具有带齿轮的连接部82，84以控制刮擦器66和滚子组件16的各自位置。刮擦器66相对于滚子17的角位置可由驱动齿轮82控制，主动齿轮具有的齿啮合地接合从动齿轮齿，例如，如图9A-9C所示在带齿拱形部段84上。带齿拱形部段84可以通过支架组件86可操作地连接到刮擦器66。包括弹簧76，电极14的电连接，和与工件20接触的刮擦器66的操作细节类似于前面参照图8A-8F讨论的。应理解的是，各种其他机构可以用于辅助定位带齿拱形部段84，例如致动器，其为是伺服液压，气动，电动机传动，压电的等等并且可包括螺丝，杆，和/或齿轮等等。

为了进一步说明本发明，在此给出了实例。应理解的是，这些实例被提供用于说明性的目的，并不被认为是限制本发明的范围。

实例

对比实例1

图10A和10B示出了镁片的顶部透视图和底表面视图，其暴露于卷边过程，而没有本发明的脉冲电流。在此对比实例中，镁片用作工件，卷边被尝试使用传统的过程。镁片暴露于折边，但是在轻微弯曲执行以后片破裂。图10A示出了工件的顶部和侧面。如侧面的底部上所示的，由于卷边过程，在工件中形成破裂线88。图10B是工件的底表面的视图，其显示破裂线88沿着工件的底表面延伸。

实例2

图11A和11B描述另一镁片的不同视图，其根据本发明使用电脉冲辅助滚子卷边过程弯曲。在此例子中，镁片用作工件，并且以第二镁片卷边（如图11B所示的）。使用类似于图4所示的装置，镁片暴露于滚子17的六次不同的经过，其用作电极中的一个。其它电极是汇流排（类似于汇流排36）。在折边阶段期间，三个滚子经过被执行，以连续地弯曲镁片，以得到90°弯。工件然后被翻过180°，第二镁片被放置到工件上，以便第二镁片的边缘邻接90°弯。在卷边阶段期间，三个滚子经过被执行，以连续地形成图11B所示的卷边边缘90。电脉冲在折边阶段和卷边阶段都应用于镁片。对于每次经过，滚子的行进速度是每分钟20毫米。图11A示出了面对卷边边缘90的弯曲表面的视图。图11B示出了透视侧视图，其包括卷边的边缘90。与对比实例1不同，在电脉冲辅助弯曲执行以后，在镁工件中没有形成裂缝。

应理解的是，在本说明书和权利要求中，对词语“一”和“一个”以及其它单数所指事物的使用也可以包括多个，除上下文清楚地另外指示之外。

应理解的是，术语“连接/连接到/连接部”和/或类似术语在此处广义地定义从而包含各种分支的连接的布置和组装技术。这些布置和技术包括但不限于（1）一个部件与另一个部件之间直接连通而其之间没有中间部件，（2）一个部件与另一个部件连通而其之间具有一个或多个中间部件，提供的一个部件“连接到”另一个部件在某种程度上是与另一个部件操作连通（尽管其之间存在一个或多个额外部件）。

应理解的是，本文所提供的范围包含所陈述的范围以及在所陈述的范围内的任何值或子范围。例如，从约100 Hz至约1000 Hz的范围应被解释为不仅包含明确列举的从约100 Hz至约1000 Hz的界限，而且还包含诸如120 Hz、500 Hz、800 Hz等的单独的值及诸如从约100 Hz至约210 Hz、从约800 Hz至约950 Hz等的子范围。而且，当“约”被利用以描述值时，这意味着包含从所陈述的值的小变动（直到+/-10%）。

虽然已经详细地描述了几个示例，但是对于本领域的技术人员来说明显的是，可以修改所公开的示例。因此，前面的描述将被视为非限制性的。

Claims

1.一种金属片滚子卷边设备，包括：

第一电极，其电连接到电源和金属片工件；

第二电极，其电连接到电源和金属片工件，以使脉冲电流流经金属片工件的一部分，从而局部地增加金属片工件该部分的成型性；以及

滚子组件，其接触金属片工件，以在脉冲电流流经金属片工件该部分时，使金属片工件在金属片工件该部分弯曲，并且以形成卷边；

其中：

第一电极是第一铰链元件；

滚子组件定位在离第一和第二电极2 mm至30 mm的电有效范围内。

2.根据权利要求1所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，第一电极是汇流排，其夹持到金属片工件上，并且第二电极是滚子组件。

3.根据权利要求1所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，第一电极是滚子组件，并且第二电极设置在刮擦器上，所述刮擦器可操作以与滚子组件相对于金属片工件移动。

4.根据权利要求3所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，刮擦器和滚子组件被安装用于共用框架安装部上的其之间的相应运动。

5.根据权利要求4所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，共用框架安装部包括拱形伸缩连接部，以控制刮擦器和滚子组件的相应的位置。

6.根据权利要求4所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，共用框架安装部包括齿轮连接部，以控制刮擦器和滚子组件的相应的位置。

7.根据权利要求3所述的金属片滚子卷边设备，其特征在于，滚子组件操作地设置在机器手臂上。

8.一种使用根据权利要求1所述的金属片滚子卷边设备的滚子卷边方法，所述方法包括：

将滚子应用于工件；

通过电连接到工件的两个电极，在离滚子的电有效范围内，将脉冲电流应用于工件，其中电有效范围是从2 mm至30 mm；以及

以滚子在工件上形成卷边。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，脉冲电流的应用与工件上卷边的形成同时发生。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，滚子可操作地设置在机器手臂上。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将脉冲电流应用于工件是通过滚子的。