CN104668367A - 一种万能模具弯弧机及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种万能模具弯弧机，其特征在于，包括工作台、弯弧半径连续变化的万能模具、滑轨、绕力液压缸、支持力液压缸、一对轧压液压缸和设有反弹校正装置的支撑杆；本发明还提供一种万能模具弯弧机加工方法，通过弯弧半径连续变化的万能模具与轧、拉配合的弯曲成型，从而实现降低生产成本、提高弯曲件加工质量、节能、操作简便、增加适应范围更广等有益效果。

Description

一种万能模具弯弧机及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种金属型材或塑料型材的弯曲的弯弧机及其加工方法，特别涉及一种弯弧半径连续变化的万能模具弯弧机及其加工方法。

技术背景

弯弧设备大多数是用现有型材进行冷作加工的，而且多用在门窗行业。随着现代建筑业的快速发展、铁轨、桥梁等大型工件的弯弧亦在实用冷作。特定材料如塑料门窗的弯弧则是热弯成型的，成型变弯均要模具和受力合理的设备方能出合格产品。

目前现有型材弯弧技术，无论是金属型材(铝合金、不锈钢等)的冷作弯弧还是塑料型材的热塑成型均需要一特定模具，而且是一种特定模具只能弯一种特定该模具形式。冷作弯弧方面制作模具还要另外的设备，更换模具手续繁琐、工序多、加工成本高。虽然亦有三轴滚弯机省去模具的技术，但要解决铝型材的弯弧起皱都要计算机控制，从而造成价格昂贵还不能完全解决起皱问题。热塑成型方面，当前采用滑槽调节模具，加热槽与成型分离，就现有分离形式就已经是用电量太大，人称门窗厂的“电老虎“，根本不可能将滑槽包围在加热槽内。

发明内容

本发明为了克服上述缺陷，提供一种弯弧半径连续变化的万能模具与轧、拉配合的弯曲成型的弯弧机及其加工方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种万能模具弯弧机，包括工作台、弯弧半径连续变化的万能模具、滑轨、绕力液压缸、支持力液压缸、一对轧压液压缸和设有反弹校正装置的支撑杆，所述工作台的左侧和右侧边缘处设有支撑板，所述支持力液压缸设在左侧支撑板上通过滑轨水平移动，所述绕力液压缸设在右侧支撑板上通过滑轨水平移动，所述万能模具和一对轧压液压缸设在工作台面上，所述轧压液压缸通过滑轨沿着万能模具外侧一方移动，所述支撑杆设在工作台面上，且与万能模具的外侧圆弧切线位置向垂直。

作为本发明进一步改进，所述弯弧半径连续变化的万能模具上设有加热罩。

作为本发明进一步改进，所述加热罩内设有加热管。

作为本发明进一步改进，所述反弹校正装置包括步进电机控制液压缸、逻辑电路和二测杆。

一种万能模具弯弧机加工方法，其特征在于，整个弯制过程包括以下步骤：

(1)根据需要的半径变化范围、绕力大小、轧压大小和台面大小选用特定螺线，按下式表达的弯弧半径的连续变化算出该螺线分段X坐标值及相应的Y值；

y＝f(x)

$\mathrm{\κ}=\frac{\mathrm{d\Φ}}{\mathrm{ds}}=\frac{1}{\mathrm{\η}}$

$\mathrm{\η}=\frac{{(1+y^{\′2})}^{2/3}}{y^{\′\′}}$

式中：κ为曲率，dΦ为角增量，ds为相应的弧元，η为曲率半径，y′、y″为F(X)的一级、二级导数.

(2)根据连续变化的弯弧半径η，即特定螺线的曲率半径，求出η在螺线的始点(x，y)值与该螺线即在平台上的终点(x，y)值作图，η值在0.4m～3.5m的范围；

(3)弯弧时，用支撑杆一端定在螺线的特定点M上，另一端紧靠曲线，使其相切与N点上，则MN的距离即为取用的内半径；

(4)制作该线段的螺线块，将螺线块固定在工作台面上，标出曲率半径终点的轨迹线。

(5)安装好绕力液压缸和支持力液压缸，将需要拉弯的型材置于绕力液压缸和支持力液压缸之间并连接型材两端，且紧靠万能模具外侧一面；

(6)启动绕力液压缸和支持力液压缸对型材进行拉弯，拉弯到接近M点坐标时，装上轧压液压缸和支撑杆对型材进行轧压，当绕、轧成型时，同时进行反弹校正；

(7)然后推进一段再重复上述步骤，直到整根型材拉弯完成。

本发明与现有技术相比具有如下优势：

1、使用万能模具替代了现有的单一模具，从而不用准备大量的模具和不断增加新模具。

2、只需要一台弯弧机就能实现既能冷作弯弧又能热塑弯弧的功能。

3、在操作上进行了简化，使用反弹校正的设备代替了现有的人工校正。

4、适应性范围更广，引用万能模具后，如塑料热弯成型时，可以方便地将现通用的成型半径从500-1800mm扩展为500-3800mm甚至5000mm，满足建筑门窗的要求。

5、塑料型材圆弧引用万能模具后，只在热弯部分加热，至少可节能1/2以上，同时还可使整机成本降低10％～15％。

6、轧、拉成型万能模具弯弧机，与现有相比，至少可节约一至两个液压缸及相应控制设备，还在性能上有所提高。由于设备减少，节能亦是明显的。

总之，本发明可以降低生产成本、提高弯曲件加工质量、节能、操作简便、增加适应范围更广等有益效果。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1是本发明万能模具弯弧机的结构示意图。

[图中附图标记]：1-工作台，2-弯弧半径连续变化的万能模具，3-滑轨，4-支持力液压缸，5-绕力液压缸，6-轧压液压缸，7-支撑杆，8-支撑板，9-螺线。

具体实施例

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一种万能模具弯弧机，包括工作台1、弯弧半径连续变化的万能模具2、滑轨3、绕力液压缸5、支持力液压缸4、一对轧压液压缸6和设有反弹校正装置的支撑杆7，工作台1的左侧和右侧边缘处设有支撑板8，支持力液压缸4设在左侧支撑板8上通过滑轨3水平移动，绕力液压缸4设在右侧支撑板8上通过滑轨3水平移动，万能模具2和一对轧压液压缸6设在工作台1面上，轧压液压缸6通过滑轨3沿着万能模具2外侧一方移动，支撑杆7设在工作台1面上，且与万能模具2的外侧圆弧切线位置向垂直。

为了达到热塑成型的效果，弯弧半径连续变化的万能模具2上设有加热罩。

同时，加热罩内设有加热管。

此外，反弹校正装置包括步进电机控制液压缸、逻辑电路和二测杆。

一种万能模具弯弧机加工方法，整个弯制过程包括以下步骤：

(1)根据需要的半径变化范围、绕力大小、轧压大小和台面大小选用特定螺线，按下式表达的弯弧半径的连续变化算出该螺线分段X坐标值及相应的Y值；

y＝f(x)

$\mathrm{\κ}=\frac{\mathrm{d\Φ}}{\mathrm{ds}}=\frac{1}{\mathrm{\η}}$

$\mathrm{\η}=\frac{{(1+y^{\′2})}^{2/3}}{y^{\′\′}}$

式中：κ为曲率，dΦ为角增量，ds为相应的弧元，η为曲率半径，y′、y″为F(X)的一级、二级导数.

(2)根据连续变化的弯弧半径η，即特定螺线的曲率半径，求出η在螺线的始点(x，y)值与该螺线即在平台上的终点(x，y)值作图，η值在0.4m～3.5m的范围；

(3)弯弧时，用支撑杆一端定在螺线的特定点M上，另一端紧靠曲线，使其相切与N点上，则MN的距离即为取用的内半径；

(4)制作该线段的螺线块，将螺线块固定在工作台面上，标出曲率半径终点的轨迹线。

(5)安装好绕力液压缸和支持力液压缸，将需要拉弯的型材置于绕力液压缸和支持力液压缸之间并连接型材两端，且紧靠万能模具外侧一面；

(6)启动绕力液压缸和支持力液压缸对型材进行拉弯，拉弯到接近M点坐标时，装上轧压液压缸和支撑杆对型材进行轧压，当绕、轧成型时，同时进行反弹校正；

(7)然后推进一段再重复上述步骤，直到整根型材拉弯完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种万能模具弯弧机，其特征在于，包括工作台、弯弧半径连续变化的万能模具、滑轨、绕力液压缸、支持力液压缸、一对轧压液压缸和设有反弹校正装置的支撑杆，所述工作台的左侧和右侧边缘处设有支撑板，所述支持力液压缸设在左侧支撑板上通过滑轨水平移动，所述绕力液压缸设在右侧支撑板上通过滑轨水平移动，所述万能模具和一对轧压液压缸设在工作台面上，所述轧压液压缸通过滑轨沿着万能模具外侧一方移动，所述支撑杆设在工作台面上，且与万能模具的外侧圆弧切线位置向垂直。

2.如权利要求1所述的万能模具弯弧机，其特征在于，所述弯弧半径连续变化的万能模具上设有加热罩。

3.如权利要求2所述的万能模具弯弧机，其特征在于，所述加热罩内设有加热管。

4.如权利要求1所述的万能模具弯弧机，其特征在于，所述反弹校正装置包括步进电机控制液压缸、逻辑电路和二测杆。

5.一种万能模具弯弧机加工方法，其特征在于，整个弯制过程包括以下步骤：

(1)根据需要的半径变化范围、绕力大小、轧压大小和台面大小选用特定螺线，按下式表达的弯弧半径的连续变化算出该螺线分段X坐标值及相应的Y值；

y＝f(x)

$\mathrm{\κ}=\frac{\mathrm{d\Φ}}{\mathrm{ds}}=\frac{1}{\mathrm{\η}}$

$\mathrm{\η}=\frac{{(1+y^{\′2})}^{2/3}}{y^{\′\′}}$

式中：κ为曲率，dΦ为角增量，ds为相应的弧元，η为曲率半径，y′、y″为F(X)的一级、二级导数.

(2)根据连续变化的弯弧半径η，即特定螺线的曲率半径，求出η在螺线的始点(x，y)值与该螺线即在平台上的终点(x，y)值作图，η值在0.4m～3.5m的范围；

(3)弯弧时，用支撑杆一端定在螺线的特定点M上，另一端紧靠曲线，使其相切与N点上，则MN的距离即为取用的内半径；

(4)制作该线段的螺线块，将螺线块固定在工作台面上，标出曲率半径终点的轨迹线。

(5)安装好绕力液压缸和支持力液压缸，将需要拉弯的型材置于绕力液压缸和支持力液压缸之间并连接型材两端，且紧靠万能模具外侧一面；

(6)启动绕力液压缸和支持力液压缸对型材进行拉弯，拉弯到接近M点坐标时，装上轧压液压缸和支撑杆对型材进行轧压，当绕、轧成型时，同时进行反弹校正；

(7)然后推进一段再重复上述步骤，直到整根型材拉弯完成。