CN104174712A - 曲面型材加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面型材加工装置及方法，曲面型材加工装置包括底板和固定板、主滚轮、左从滚轮和右从滚轮、对主滚轮的移动进行限位和固定的限位装置、带动主滚轮转动的转动装置，主滚轮、左从滚轮和右从滚轮之间的位置可调整，形成不同半径的曲面，以加工出不同曲面半径的型材；曲面型材加工方法是，将待加工型材放置于主滚轮、左从滚轮和右从滚轮之间，调整限位装置使得三个滚轮紧密夹持待加工型材，再往复转动滚轮，型材发生变形，经过多次变形累积，最终形成曲面型材。本发明装置结构简单、装夹方便、调节灵活，操作容易、加工效率高，弧度精度能得到保证，相对于切割加工曲面显著提高了曲面型材的加工效率。

Description

曲面型材加工装置及方法

技术领域

本发明涉及一种曲面加工装置及方法，尤其涉及曲面型材加工装置及使用该装置加工曲面型材的方法。

背景技术

曲面显示器的面框大多采用铝型材材质加工而成，铝型材面框的曲面加工却是一大难点，主要表现在曲面精度的调试上比较费时费事，而且成本较高。要利用型材加工成不同半径的曲面，目前没有能加工不同的弧度尺寸，装夹方便，调剂灵活，并能适应批量生产的专有装置，也没有相应的专用曲面型材加工方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种曲面型材加工装置，快速将型材加工成为曲面型材，并且还能调整加工出不同半径的曲面型材；本发明另外一个要解决的技术问题是，提供一种针对上述曲面型材加工装置的曲面型材的加工方法。

本发明的曲面型材加工装置及方法的原理是：将型材放置于三个滚轮之间，并调整滚轮之间的相对位置，使得型材弯曲形成一定曲面半径，转动滚轮，型材在三个滚轮之间往复运动，通过累积变形后形成塑性弧度变形的方式来加工曲面，最终形成预设曲面半径的曲面型材。

本发明的一种曲面型材加工装置，包括：

底板与固定板，所述固定板固定在底板上，对整个装置起到固定支撑作用；

主滚轮与滑块，所述主滚轮可转动地固定于滑块上，所述滑块安装于固定板上，并且滑块能在固定板上前后移动；

左从滚轮与右从滚轮,左从滚轮和右从滚轮分别通过左从滚轮轴和右从滚轮轴可转动地安装于固定板上；

限位装置，所述限位装置对滑块在固定板上的前后移动进行限位和固定；限位装置是为了限制滑块而设置，实质上是调整主滚轮的前后位置，并对滑块进行固定，使滑块连同主滚轮固定在固定板上；

转动装置，所述转动装置与主滚轮连接，并带动主滚轮往复转动，转动装置在本曲面型材加工装置中带动主滚轮转动，是整个曲面型材加工装置的动力装置及传动装置。

进一步的是，所述主滚轮通过主滚轮轴连接于滑块上，主滚轮和主滚轮轴之间为键连接，主滚轮轴下段设有轴承，主滚轮轴下段和轴承内圈过盈配合，轴承固定安装于滑块上。

进一步的是，所述滑块与固定板之间燕尾槽结构连接。

进一步的是，所述左从滚轮轴和右从滚轮轴均为限位螺栓，并且左从滚轮和右从滚轮轴关于固定板纵向中心线对称分布。

进一步的是，所述限位装置包括固定杆和调距杆，所述固定杆固定安装于滑块外侧的固定板上，固定杆中部设置紧锁螺母；所述调距杆为倒“T”形，并通过紧锁螺母连接于固定杆上，调距杆竖直部分端部可转动地与滑块连接。固定杆固定于滑块外侧的固定板上，对滑块的前后移动的最大行程进行限制；调距杆通过紧锁螺母连接于固定杆上，只要通过转动调距杆的横向部分，调距杆带动滑块相应地移动，就可以对滑块的前后移动进行限位和固定，从而调整主滚轮的位置，实现调整加工型材曲面半径的目的。

进一步的是，所述转动装置为绞手，所述主滚轮轴上段设置有轴销孔，所述绞手为直角状并与主滚轮在所述轴销孔处连接。对于厚度较薄的型材，加工曲面不需要太大的力，通过绞手即可以完成曲面加工。

更进一步的是，所述固定板上有一排垂直于固定板纵向中心线的从轮销孔，所述左从滚轮和右从滚轮分别安装于固定板的从轮销孔处。左从滚轮和右从滚轮在固定板上的位置可以调整，与主滚轮配合形成不同的曲面半径，就可以加工出不同曲面半径的型材。

更进一步的是，所述主滚轮、左从滚轮、右从滚轮各自设有型材让位槽。三个滚轮上分别设置型材让位槽，使得三个滚轮对待加工型材的夹持更加稳固，避免待加工型材加工过程中出现型材上下移动的现象。

更进一步的是，所述主滚轮、左从滚轮、右从滚轮的材质均为橡胶、塑料或者尼龙。由于滚轮起到夹持待加工型材的作用，滚轮选用材质软于型材的的材料，例如橡胶、塑料或者尼龙，既保证了夹持作用，又不会对型材的外观质量造成损伤。

另一方面，本发明还提供一种运用上述任意一种“曲面型材加工装置”加工曲面型材的方法，所述方法包括以下步骤：

A、将待加工型材放置于主滚轮、左从滚轮和右从滚轮之间；

B、调整限位装置，使得主滚轮、左从滚轮和右从滚轮三个滚轮紧密夹持待加工型材，并保持滑块连同主滚轮的位置固定。

C、开启传动装置带动主滚轮顺时针-逆时针往复转动，使待加工型材在主滚轮、左从滚轮和右从滚轮三个滚轮之间往复运动；

D、当C步骤中所述主滚轮、左从滚轮和右从滚轮三个滚轮不能紧密夹持待加工型材时，重复步骤B和步骤C，直到加工型材曲面半径达到预定值。

本发明的曲面型材加工方法是通过不断挤压型材，使型材累积变形，然后形成塑性弧度变形的方式来加工曲面。考虑本方法加工一个曲面型材的时间大约为1分钟，曲面型材具有回弹变形，实际生产加工中，只要根据型材的回弹规律进行标定，在加工曲面型材时，预留回弹变形量，就可以准确地加工出所需要的曲面型材了。

本发明的有益效果是：曲面型材加工装置运用主滚轮、左从滚轮、右从滚轮形成一个曲面，通过主滚轮带动待加工型材在三个滚轮之间往复运动，实现将型材加工成为曲面型材的目的；左从滚轮和右从滚轮之间的距离可以调整，主滚轮连同滑块可以前后移动，使三个滚轮之间形成不同的曲面半径，就可以加工出不同半径的曲面型材；曲面型材加工装置结构简单，装夹方便，调节灵活，弧度精度能得到保证，能加工不同的弧度尺寸，并能适应一定产品的批生产，通用性强，适用于不同的型材截面和不同的弧度加工。

本发明的曲面型材加工方法操作简单，通过累积变形形成曲面型材，不会对型材的结构造成损伤，加工方法可虑了型材回弹变形问题，型材曲面半径精度高，相对于切割加工曲面显著提高了曲面型材的加工效率。

附图说明

图1为曲面型材加工装置的整体结构示意图；

图2为曲面型材加工装置的侧视结构示意图；

图3为滚轮的剖视结构示意图。

图中零部件名称与编号：

底板10、固定板20、从轮销孔21、主滚轮30、主滚轮轴31、轴销孔311、轴承32、滑块33、左从滚轮40、左从滚轮轴41、右从滚轮50、右从滚轮轴51、固定杆60、调距杆61、紧锁螺母62、绞手70、让位槽80、型材90。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明“曲面加工装置”包括：

底板10与固定板20，所述底板10和固定板20长宽尺寸一致，通过在底板10的四个角分别设置螺钉将底板10和固定板20连接在一起；

主滚轮30与滑块33，还包括主滚轮轴31，所述主滚轮30通过主滚轮轴31连接于滑块33上，所述主滚轮30和主滚轮轴31之间为键连接，主滚轮轴31下段设有轴承32，所述轴承32固定安装于滑块33上，所述滑块33通过燕尾槽结构连接于固定板20上，保证滑块可以在固定板20上前后移动；

左从滚轮40与右从滚轮50，所述左从滚轮40和右从滚轮50分别通过左从滚轮轴41和右从滚轮轴51安装在固定板20上，左从滚轮轴41和右从滚轮轴51可以都选用限位螺栓，并且左从滚轮40和右从滚轮50关于固定板20纵向中心线对称分布；

限位装置，所述限位装置包括固定杆60和调距杆61，所述固定杆60用螺钉固定安装于滑块33外侧的固定板20上，固定杆60中部设置紧锁螺母62；所述调距杆61为倒“T”形，并通过紧锁螺母62连接于固定杆60上，调距杆61竖直部分端部可转动地与滑块33连接。固定杆60固定于滑块33外侧的固定板20上，对滑块33的前后移动的最大行程进行限制；调距杆61通过紧锁螺母62连接于固定杆60上，只要转动调距杆61的横向部分，就可以对滑块33的前后移动进行限位和固定，从而调整主滚轮30的位置，实现调整加工型材90曲面半径的目的。

转动装置，所述转动装置与主滚轮30连接，转动装置带动主滚轮30往复转动；例如，所述转动装置为绞手70，所述主滚轮轴31上段设置有轴销孔311，所述绞手70为直角状并与主滚轮轴31在所述轴销孔311处连接；对于厚度较薄的型材90，加工曲面不需要太大的力，通过绞手70即可以完成曲面型材加工。

此外，由于左从滚轮40和右从滚轮50分别安装于固定板20上的从轮销孔21处，所述固定板20上有多个从轮销孔21，例如图1所示有八个从轮销孔21，所有从轮销孔21中心连线与固定板20纵向中心线垂直，并且从轮销孔21关于固定板20的纵向中心线对称分布。左从滚轮40和右从滚轮50在固定板20上的安装位置可以调整，与主滚轮30配合形成不同的曲面，就可以加工不同曲面半径的型材90。

由于型材90在主滚轮30、左从滚轮40、右从滚轮50之间来回运动，为了主滚轮30、左从滚轮40、右从滚轮50对型材90的夹持更加稳固，避免型材90在加工过程中上下移动的现象发生，所述三个滚轮均设有两道型材让位槽80，如图3所示。

为了保证主滚轮30、左从滚轮40、右从滚轮50对型材90的夹持作用，同时避免主滚轮30、左从滚轮40、右从滚轮50对型材90的外观质量造成损伤，所述三个滚轮的材质均为橡胶、塑料或尼龙。

此外，为了便于操作，可以在底板10和固定板20的空白处，设置贯通孔，将本发明曲面型材加工装置固定于平台上，便于型材的曲面加工操作。

以上为本发明曲面型材加工装置优选的结构组成，下面结合该具体的优选实施例方案，介绍本发明曲面型材加工方法，该方法是采用累积变形后形成塑性弧度变形的方式来加工曲面，具体步骤如下：

A、将待加工型材90放置于主滚轮30、左从滚轮40和右从滚轮50之间，待加工型材90与主所述三个滚轮的让位槽80配合；

B、转动调距杆61，调距杆61推动滑块33在固定板20的纵向中心线上移动，使得主滚轮30、左从滚轮40和右从滚轮50三个滚轮紧密夹持待加工型材90，同时固定调距杆61，使滑块(33)连同主滚轮(30)的位置保持固定；

C、转动绞手70，绞手70带动主滚轮30转动，带动待加工型材90在主滚轮30、左从滚轮40和右从滚轮50三个滚轮之间往复运动，为保证加工型材90往复运动，绞手70的转动方式为顺时针和逆时针方向交替转动；

D、当C步骤中所述主滚轮30、左从滚轮40和右从滚轮50三个滚轮不能紧密夹持型材90时候，重复步骤B和步骤C，使得型材90进一步变形，直到加工型材90曲面半径达到预定值。

Claims (10)

1.一种曲面型材加工装置，其特征在于，包括：

底板(10)与固定板(20)，所述固定板(20)固定在底板(10)上；

主滚轮(30)与滑块(33)，所述主滚轮(30)可转动地固定于滑块(33)上，所述滑块(33)安装于固定板(20)上，并且滑块(33)能在固定板(20)上前后移动；

左从滚轮(40)与右从滚轮(50),所述左从滚轮(40)和右从滚轮(50)分别通过左从滚轮轴(41)和右从滚轮轴(51)可转动地安装于固定板(20)上；

限位装置，所述限位装置对滑块(33)在固定板(20)上的前后移动进行限位和固定；

转动装置，所述转动装置与主滚轮(30)连接，并带动主滚轮(30)往复转动。

2.如权利要求1所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述主滚轮(30)通过主滚轮轴(31)连接于滑块(33)上，主滚轮(30)和主滚轮轴(31)之间为键连接，主滚轮轴(30)下段设有轴承(32)，主滚轮轴(30)下段和轴承(32)的内圈过盈配合，轴承(32)固定安装于滑块(33)上。

3.如权利要求1所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述滑块(33)与固定板(20)之间燕尾槽结构连接。

4.如权利要求1所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述左从滚轮轴(41)和右从滚轮轴(51)均为限位螺栓，并且左从滚轮(40)和右从滚轮(50)关于固定板(20)的纵向中心线对称分布。

5.如权利要求1所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述限位装置包括固定杆(60)和调距杆(61)，所述固定杆(60)固定安装于滑块(33)外侧的固定板(20)上，固定杆(60)中部设置紧锁螺母(62)；所述调距杆(61)为倒“T”形，并通过紧锁螺母(62)连接于固定杆(60)上，调距杆(61)竖直部分端部可转动地与滑块(33)连接。

6.如权利要求2所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述转动装置为绞手(70)，所述主滚轮轴(31)上段设置轴销孔(311)，所述绞手(70)为直角状并与主滚轮(30)在所述轴销孔(311)处连接。

7.如权利要求1至6任一权利要求所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述固定板(20)上有一排垂直于固定板(20)纵向中心线的从轮销孔(21)，所述左从滚轮(40)和右从滚轮(50)分别安装于固定板(20)的从轮销孔(21)处。

8.如权利要求1至6任一权利要求所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述主滚轮(30)、左从滚轮(40)、右从滚轮(50)各自设有型材让位槽(80)。

9.如权利要求1至6任一权利要求所述的曲面型材加工装置，其特征在于：所述主滚轮(30)、左从滚轮(40)、右从滚轮(50)的材质均为橡胶或塑料或尼龙。

10.一种曲面型材的加工方法，其特征在于：用上述权利要求1至9任一权利要求所述的“曲面型材加工装置”加工曲面，曲面型材的加工方法包括以下步骤：

A、将待加工型材(90)放置于主滚轮(30)、左从滚轮(40)和右从滚轮(50)之间；

B、调整限位装置，使得主滚轮(30)、左从滚轮(40)和右从滚轮(50)三个滚轮紧密夹持待加工型材(90)，并保持滑块(33)连同主滚轮(30)的位置固定。

C、开启传动装置带动主滚轮(30)顺时针-逆时针往复转动，使待加工型材(90)在主滚轮(30)、左从滚轮(40)和右从滚轮(50)三个滚轮之间往复运动；

D、当C步骤中所述主滚轮(30)、左从滚轮(40)和右从滚轮(50)三个滚轮不能紧密夹持待加工型材(90)时，重复步骤B和步骤C，直到加工型材(90)曲面半径达到预定值。