CN103861903B - 铝合金薄壁框板弯曲成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置包括床身，滑槽固定安装在床身上；第一中间滑块和第二中间滑块设置在滑槽内；第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴分别安装在第一中间滑块和第二中间滑块的中心孔内；第一中间滑块的两侧各设有一条齿条；滑槽的两侧各设有一个偏转臂；偏转臂的方槽内设有侧滑块，侧滑块的中心孔内安装有移动侧辊轴；偏转臂端头的中心孔内安装有固定侧辊轴，偏转臂端头的外侧壁上设有齿轮，齿轮与其同侧的齿条配合工作；第二中间滑块和侧滑块的一端各连接一个夹紧油缸，第一中间滑块的一端连接主油缸；各辊轴各自连接一个驱动液压马达；驱动液压马达、主油缸和夹紧油缸均与控制系统相连。

Description

铝合金薄壁框板弯曲成形装置

技术领域

本发明涉及一种金属材料加工设备，特别涉及一种铝合金薄壁框板弯曲成形装置。

背景技术

铝合金薄壁框板在运载型号铆接舱段中应用十分广泛，它与舱段内大梁、桁条、蒙皮等零件通过铆接实现连接，用于搭建舱段的传力骨架，传递载荷及提供一定的刚度，因此，框板成形质量好坏直接影响到铆接舱段装配可靠性。

现有技术中，类似的薄壁框板一般采用拉弯或滚弯弯曲成形。拉弯成形可以获得较高的成形精度，但是该成形方法有它的局限性，当框板壁的厚度较薄，型腔较深，且弯曲半径较小时，采用拉弯成形会造成零件型面的失稳，而采用滚弯弯曲成形则不受其限制，故加工范围较广。

现有的滚弯弯曲成形装置大多为四轴或五轴形式的，不适合弯曲成形薄壁框板这类零件，少量的带六个辊轴的框板弯曲成形装置，其功能较为简单，工作时只有中间两个辊轴为主动辊，两侧两对辊轴（共四个）均为被动辊，在滚弯弯曲过程中仅依靠摩擦带动，容易发生打滑，而且两侧两对辊轴在零件成形过程中不会随着零件曲率半径的改变而摆转，无法保证整个成形过程中辊轴始终与零件处在相切点的位置，因而零件成形精度不高，成形质量较差，零件成形过程中破损率较高，同时，夹紧状态下的中心辊轴无法在弯曲过程中进行曲率半径的调整，故生产效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金薄壁框板弯曲成形装置,可有效地进行弯曲半径的调节，并能对弯曲过头的零件进行校正，保证零件成形过程中辊轴与零件间始终处在相切点的位置，从而提高零件成形精度和成形质量。

为了达到上述的目的，本发明提供一种铝合金薄壁框板弯曲成形装置，包括：工作台面、床身、驱动液压马达、主油缸、固定侧辊轴、移动侧辊轴、夹紧油缸、第一移动中间辊轴、第二移动中间辊轴、齿条、齿轮、第一中间滑块、第二中间滑块、侧滑块、偏转臂和滑槽；所述滑槽固定安装在所述床身上；所述第一中间滑块和第二中间滑块设置在所述滑槽内；所述第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴分别安装在所述第一中间滑块和第二中间滑块的中心孔内；所述第一中间滑块的两侧各设有一条所述齿条；所述滑槽的两侧各设有一个所述偏转臂，且所述偏转臂安装在所述床身上；所述偏转臂的方槽内设有所述侧滑块，所述侧滑块的中心孔内安装有所述移动侧辊轴；所述偏转臂端头的中心孔内安装有所述固定侧辊轴，所述偏转臂端头的外侧壁上设有所述齿轮，所述齿轮与其同侧的所述齿条配合工作；所述第二中间滑块和侧滑块的一端各连接一个所述夹紧油缸，所述第一中间滑块的一端连接所述主油缸；所述工作台面固定安装在所述滑槽上；所述固定侧辊轴、移动侧辊轴、第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴各自连接一个所述驱动液压马达；所述驱动液压马达、主油缸和夹紧油缸均与控制系统相连。

上述铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其中，所述控制系统分别控制所述主油缸和夹紧油缸带动所述第一中间滑块和第二中间滑块在所述滑槽内移动，从而带动所述第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴在所述滑槽内单独进行往复直线移动。

上述铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其中，所述控制系统控制所述夹紧油缸带动所述侧滑块在所述偏转臂的方槽内移动，从而带动所述移动侧辊轴在所述偏转臂的方槽内单独进行往复直线移动。

上述铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其中，所述第一移动中间辊轴上的滚轮与第二移动中间辊轴上的滚轮夹紧后，所述控制系统控制所述主油缸带动所述第一中间滑块与第二中间滑块一起在所述滑槽内作往复直线移动，并通过所述齿条与所述齿轮之间的配合作用，所述偏转臂以所述固定侧辊轴轴心为圆心，沿圆周轨迹摆转。

上述铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其中，所述控制系统控制所述驱动液压马达以控制所述固定侧辊轴、移动侧辊轴、第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴同步旋转。

本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置由于采取上述的技术方案，解决了工作时只有中间两个辊轴为主动辊，两侧两对共四个辊轴均为被动辊，在滚弯弯曲过程中仅依靠摩擦带动，容易发生打滑的现象；本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置两侧两对辊轴在零件成形过程中随着待加工框板零件曲率半径的改变而摆转，从而保证整个成形过程中辊轮始终与待加工框板零件处在相切点，从而使待加工框板零件成形精度获得极大地提高；本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置还可以将处于夹紧状态下的两个中心辊轴在弯曲过程中进行曲率半径的调整，方便有效地进行弯曲半径的调节，并能对弯曲过头的零件进行校正，达到了简化工序、提高生产效率，缩短生产周期，降低生产成本等有益效果。

附图说明

本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置由以下的实施例及附图给出。

图1是本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置（未安装工作台面时）的结构示意图。

图3是本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置（带控制系统的）结构示意图。

图4是本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置滚轮夹紧待加工框板零件状态图。

图5是本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置工作时待加工框板零件弯曲过程图。

具体实施方式

以下将结合图1～图5对本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置作进一步的详细描述。

参见图1和图2，本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置包括：工作台面1、床身2、驱动液压马达3、主油缸4、固定侧辊轴5、移动侧辊轴6、夹紧油缸7、第一移动中间辊轴8、第二移动中间辊轴9、齿条10、齿轮11、第一中间滑块12、第二中间滑块13、侧滑块14、偏转臂15、滑槽16；

所述滑槽16固定安装在所述床身2上；

所述第一中间滑块12和第二中间滑块13设置在所述滑槽16内；

所述第一移动中间辊轴8和第二移动中间辊轴9分别安装在所述第一中间滑块12和第二中间滑块13的中心孔内；

所述第一中间滑块12的两侧各设有一条所述齿条10；

所述滑槽16的两侧各设有一个所述偏转臂15，且所述偏转臂15安装在所述床身2上；

所述偏转臂15的方槽内设有所述侧滑块14，所述侧滑块14的中心孔内安装有所述移动侧辊轴6；

所述偏转臂15端头的中心孔内安装有所述固定侧辊轴5，所述偏转臂15端头的外侧壁上设有所述齿轮11，所述齿轮11与其同侧的所述齿条10配合工作；

所述第二中间滑块13和侧滑块14的一端各连接一个所述夹紧油缸7，所述第一中间滑块12的一端连接所述主油缸4；

所述工作台面1固定安装在所述滑槽16上；

六个辊轴（两个固定侧辊轴5、两个移动侧辊轴6、第一移动中间辊轴8和第二移动中间辊轴9）的底部各自连接一个所述驱动液压马达3，所述驱动液压马达3与控制系统（图1和图2中未示）相连，实现各辊轴的转动。

所述主油缸4和夹紧油缸7均与所述控制系统相连；所述控制系统分别控制所述主油缸4和夹紧油缸7带动所述第一中间滑块和第二中间滑块在所述滑槽16内移动，从而带动所述第一移动中间辊轴8和第二移动中间辊轴9在所述滑槽16内单独进行往复直线移动，用于夹紧待加工框板零件以及方便模具的安装；所述控制系统控制所述夹紧油缸7带动所述侧滑块14在所述偏转臂15的方槽内移动，从而带动所述移动侧辊轴6在所述偏转臂15的方槽内单独进行往复直线移动，用于夹紧待加工框板零件以及方便模具的安装；当所述第一移动中间辊轴8上的滚轮与第二移动中间辊轴9上的滚轮夹紧后，所述控制系统控制所述主油缸4带动所述第一中间滑块12与第二中间滑块13一起在所述滑槽16内作往复直线移动，以调整待加工框板零件滚弯时的曲率半径，曲率半径的调整既可在滚弯弯曲暂停过程中进行，也可在滚弯弯曲的过程中进行；当所述第一中间滑块12由所述主油缸带动移动时，所述齿条10随所述第一中间滑块12作往复移动，并带动所述齿轮11使所述偏转臂15以所述固定侧辊轴5轴心为圆心，沿圆周轨迹摆转，使工作时两夹紧的滚轮始终保持切点重合。

六个辊轴（两个固定侧辊轴5、两个移动侧辊轴6、第一移动中间辊轴8和第二移动中间辊轴9）均为主动辊，通过控制系统带动各自的所述驱动液压马达3进行正、反方向旋转，六个辊轴的旋转速度同步由控制系统压力平衡控制，自动实现各辊的速度匹配，保证六个辊轴转动的同步性。

所述控制系统包括一个PLC可编程逻辑控制器，控制主油缸、夹紧油缸前后运动，通过主油缸位移来调节和控制曲率半径大小的变化。其输入输出信号通过彩色触摸屏操作和显示；主油缸位移设置值通过触摸屏输入储存在触摸屏内，在生产需要时，可随意调出，并可通过高精度光电编码器实时监测中心辊位置，经由微电脑显示位置信息，由电气按钮进行操控。

下面对本发明实施例的铝合金薄壁框板弯曲成形装置的操作过程进行描述：

在各个辊轴（两个固定侧辊轴5、两个移动侧辊轴6、第一移动中间辊轴8和第二移动中间辊轴9）上分别安装与待加工框板零件匹配的滚轮，并用摒帽摒紧；操作控制系统控制面板上的旋钮将三个夹紧油缸7松开，使第一移动中间辊轴8与第二移动中间辊9分开、移动侧辊轴6与固定侧辊轴5（同一偏转臂15内的）分开，然后将待加工框板零件放在两排滚轮中间，再控制各夹紧油缸7将处于滚轮间的待加工框板零件夹紧（夹紧油缸7带动第二移动中间辊轴9向第一移动中间辊轴8靠拢，夹紧油缸7带动移动侧辊轴6向固定侧辊轴5靠拢），待加工框板零件被夹紧后，通过控制系统控制面板上的触摸屏设置好主油缸4的位移，然后操作主油缸4“进”钮使处于夹紧状态中的第一中间滑块12和第二中间滑块13同时移动到所设置的位置，而此时两侧的两个偏转臂15随着两个中间滑块的移动，以固定侧辊轴5的轴心为圆心向外摆转（通过齿条10和齿轮11之间的配合作用，中间滑块的移动带动偏转臂15的摆转），在偏转臂15摆转过程中，固定侧辊轴5上的滚轮与移动侧辊轴6上的滚轮始终处于夹紧状态，并与待加工框板零件处于相切点位置，然后开启驱动液压马达3使六个辊轮转动，带动待加工框板零件前行并弯曲成形。

本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置共有六个主动转动轴系，利用夹紧状态中的中间辊轴（第一移动中间辊轴8和第二移动中间辊轴9）相对于两侧辊轴的位置变化及偏转臂的摆转和各辊轴的转动，使待加工框板零件产生塑性弯曲变形，有效解决了弯曲过程中仅依靠摩擦带动，容易发生打滑的现象，保证了弯曲过程中相互夹紧的滚轮始终与待加工框板零件处于切点位置，从而使待加工零件成形精度获得极大地提高；本发明的铝合金薄壁框板弯曲成形装置由于可以方便地调节中间辊轴的位置，短时间内稳定地完成弯曲、送进等动作，并能对弯曲过头的零件进行校正（通过调整主油缸的推进量来校正），达到了简化工序、提高生产效率，缩短生产周期，降低生产成本等有益效果。

Claims (5)

1.一种铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其特征在于，包括：工作台面、床身、驱动液压马达、主油缸、固定侧辊轴、移动侧辊轴、夹紧油缸、第一移动中间辊轴、第二移动中间辊轴、齿条、齿轮、第一中间滑块、第二中间滑块、侧滑块、偏转臂和滑槽；

所述滑槽固定安装在所述床身上；

所述第一中间滑块和第二中间滑块设置在所述滑槽内；

所述第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴分别安装在所述第一中间滑块和第二中间滑块的中心孔内；

所述第一中间滑块的两侧各设有一条所述齿条；

所述滑槽的两侧各设有一个所述偏转臂，且所述偏转臂安装在所述床身上；

所述偏转臂的方槽内设有所述侧滑块，所述侧滑块的中心孔内安装有所述移动侧辊轴；

偏转臂端头的中心孔内安装有所述固定侧辊轴，所述偏转臂端头的外侧壁上设有所述齿轮，所述齿轮与其同侧的所述齿条配合工作；

所述第二中间滑块和侧滑块的一端各连接一个所述夹紧油缸，所述第一中间滑块的一端连接所述主油缸；

所述工作台面固定安装在所述滑槽上；

所述固定侧辊轴、移动侧辊轴、第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴各自连接一个所述驱动液压马达；

所述驱动液压马达、主油缸和夹紧油缸均与控制系统相连。

2.如权利要求1所述的铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其特征在于，所述控制系统分别控制所述主油缸和夹紧油缸带动所述第一中间滑块和第二中间滑块在所述滑槽内移动，从而带动所述第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴在所述滑槽内单独进行往复直线移动。

3.如权利要求1所述的铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其特征在于，所述控制系统控制所述夹紧油缸带动所述侧滑块在所述偏转臂的方槽内移动，从而带动所述移动侧辊轴在所述偏转臂的方槽内单独进行往复直线移动。

4.如权利要求1所述的铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其特征在于，所述第一移动中间辊轴上的滚轮与第二移动中间辊轴上的滚轮夹紧后，所述控制系统控制所述主油缸带动所述第一中间滑块与第二中间滑块一起在所述滑槽内作往复直线移动，并通过所述齿条与所述齿轮之间的配合作用，所述偏转臂以所述固定侧辊轴轴心为圆心，沿圆周轨迹摆转。

5.如权利要求1所述的铝合金薄壁框板弯曲成形装置，其特征在于，所述控制系统控制所述驱动液压马达以控制所述固定侧辊轴、移动侧辊轴、第一移动中间辊轴和第二移动中间辊轴同步旋转。