CN105665487B - 变高度辊模成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法，变高度辊模成形装置包括底模(4)、成形轧辊组(5)、成形轧辊组运动机构、底座(6)和上位机；所述成形轧辊组(5)设置于所述底模(4)的正上方，设所述成形轧辊组(5)包括n道次的成形轧辊(5‑1)；所述成形轧辊组(5)的各道次成形轧辊(5‑1)的成形角度从第一道次到最后道次逐次递增；每道次成形轧辊(5‑1)的z值可独立调节。优点为：可根据轧辊和底模的不同形状，设计生产不同宽度、不同高度、不同截面的产品，并且，对于生产出的同一产品，还具有不同的高度值，适应性更强，有效的解决了截面形状既深又窄的高度变化截面零件的辊弯成形难题。

Description

变高度辊模成形方法

技术领域

本发明属于机械加工中的变高度辊模成形技术领域，具体涉及一种变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法。

背景技术

近年来，变截面辊弯成形技术已成为辊弯成形领域的一个热点研究课题，特别是变高度辊弯成形技术，在成形深窄类钣金零件方面有着诸多优点。其中，深窄类钣金零件是指：高度较大、宽度较小的钣金零件。

目前，国内外已成功研制出了数个变高度辊弯成形样机，然而，现有的变高度辊弯成形技术面临着诸多问题，例如，由于零件变截面区和等截面区的回弹角不同，使得零件成形精度的控制变得非常复杂，目前，缺少有效的技术途径加以解决。

此外，世界范围内已有的变高度辊弯成形样机，涉及多轴的空时协同控制，轴数规模庞大，控制复杂，在实际生产过程中面临系统运行不稳定、可靠度低、成形精度有限以及维护复杂等诸多问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种变高度辊模成形装置，包括底模(4)、成形轧辊组(5)、成形轧辊组运动机构、底座(6)和上位机；

所述底模(4)固定于所述底座(6)上，所述底模(4)具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽(4-1)；并且，所述成形槽(4-1)的长度不小于2倍被成形帽型零件所需成形单元的长度；

此外，所述被成形帽型零件包括U型零件以及从所述U型零件的左右两竖边分别向外对称延伸的左压边和右压边；所述左压边和所述右压边具有相同的成形曲线；

则：所述成形槽(4-1)具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度与被成形帽型零件所需成形单元的长度相同，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致；其中，m值为所述成形槽(4-1)长度除以被成形帽型零件所需成形单元长度的整数值；

所述成形轧辊组(5)设置于所述底模(4)的正上方，设所述成形轧辊组(5)包括n道次的成形轧辊(5-1)；其中，n为自然数；每个所述成形轧辊(5-1)均包括主成形轧辊(5-1-1)以及位于所述主成形轧辊(5-1-1)左右两侧、且高于所述主成形轧辊(5-1-1)的左辅助轧辊(5-1-2)和右辅助轧辊(5-1-3)；所述成形轧辊(5-1)的成形角度指：所述左辅助轧辊(5-1-2)的外部径向曲面与所述主成形轧辊(5-1-1)轴向之间的夹角；同时，也为所述右辅助轧辊(5-1-3)的外部径向曲面与所述主成形轧辊(5-1-1)轴向之间的夹角；

所述成形轧辊组(5)的各道次成形轧辊(5-1)的成形角度从第一道次到最后道次逐次递增；

所述成形轧辊组运动机构包括x向运动机构和n个z向运动机构；上位机分别与所述x向运动机构和n个z向运动机构连接；其中，x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；所述x向运动机构用于驱动所述成形轧辊组(5)整体在x向移动，即：在所述成形轧辊组(5)整体x向移动时，相邻成形轧辊(5-1)之间的道次间距为固定值，保持不变；每个z向运动机构唯一对应一个道次的成形轧辊(5-1)，用于独立调节该道次成形轧辊(5-1)的z值，即：独立调节该道次成形轧辊(5-1)与所述底模(4)之间的垂向距离。

优选的，当n为5时，所述成形轧辊组(5)由5个道次的成形轧辊(5-1)组成，所述成形轧辊(5-1)的成形角度从第一道次到第5道次依次为20°、40°、60°、80°和90°。

优选的，所述成形轧辊组运动机构包括齿轮齿条副和丝杠副；所述齿轮齿条副作为所述x向运动机构，所述丝杠副作为所述z向运动机构。

优选的，还包括：开卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、切断装置、出料装置和码垛装置；

本发明还提供一种变高度辊模成形系统，包括：变高度辊模成形装置、开 卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、切断装置、出料装置和码垛装置；

在变高度辊模成形装置的前面，按板料输送方向，依次设置所述开卷装置(1)、所述送料装置(2)和所述定截面辊弯成形装置(3)；

在变高度辊模成形装置的后面，按板料输送方向，依次设置所述切断装置、所述出料装置和所述码垛装置。

本发明还提供一种变高度辊模成形方法，包括以下步骤：

步骤1：当需要将板材成形为宽度为n1、长度为L1、左右压边具有特定成形曲线的帽形截面的构件时，计算机读取被成形帽型零件左右压边的特定成形曲线图；其中，该特定成形曲线图为x和z的方程；x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；

步骤2：制作底模(4)，使底模(4)具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽(4-1)；其中，该成形槽(4-1)的宽度即为n1；该成形槽(4-1)的长度为L2，则：L2不小于2倍L1；设L2除以L1的整数为m，则使成形槽(4-1)具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度为L1，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与所述特定成形曲线一致；将物料输送方向，将m个成形子槽依次记为第1成形子槽、第2成形子槽…第m成形子槽；

步骤3：搭建变高度辊模成形系统，即：按板材输送方向，依次设置开卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、变高度辊模成形装置、切断装置、出料装置和码垛装置；

对于变高度辊模成形装置，在底模(4)的正上方设置成形轧辊组(5)，即：使每个成形轧辊(5-1)的主成形轧辊(5-1-1)位于底模的成形槽(4-1)的正上方，其中，主成形轧辊(5-1-1)的轴向长度与成形槽(4-1)的槽宽度相适配；设成形轧辊组(5)由n个成形轧辊(5-1)组成，其成形角度从第1道次到第n道次分别为：α1、α2…αn；

步骤4：然后，首先由开卷装置(1)对成卷的板材进行开卷；，通过送料装置(2)，将开卷后的板材输送到定截面辊弯成形装置(3)进行定截面成形，所述定截面辊弯成形装置(3)依次将板材成形为首尾相接的多个U形构件，按成 形先后顺序，依次记为第1U形构件、第2U形构件…；其中，每个U形构件均包括位于底部的横面以及位于所述横面左右两侧的左侧面和右侧面；U形构件的宽度即为n1，长度为L1；

步骤5：上位机通过成形轧辊组运动机构而控制成形轧辊组(5)抬升，使所述成形轧辊组(5)与所述底模(4)分离；将经过步骤4后的第1U形构件输送至所述底模(4)的第1成形子槽中；

步骤6：上位机控制所述成形轧辊组(5)朝向第1U形构件运动，即：控制所述成形轧辊组(5)进行x向运动；当第1道次的成形轧辊运动到第1U形构件头部位置P1的正上方时，上位机一方面，驱动所述成形轧辊组(5)沿所述第1U形构件进行x向运动，另一方面，上位机还开始对各个道次的成形轧辊在z轴的位置进行独立调节控制，使各个道次的成形轧辊向所述底模(4)靠拢，并在xz平面内紧靠所述底模(4)的成形槽并沿着所述底模(4)的轨迹运动，将第1U形构件的对应位置折弯为符合特定成形曲线的帽型状态，具体折弯方式为：

假设对于任意第i道次的成形轧辊，当其运动到第1U形构件的Pi位置时，Pi为第i道次的成形轧辊运动到的x轴坐标；上位机实时读取到Pi值，同时，上位机读取所述特定成形曲线，获得被成形帽型零件在该位置的深度值z，设z值为zi；又由于第1成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致，即：第1U形构件的Pi位置所对应的第1成形子槽的槽外沿高度也为zi，因此，当第i道次的成形轧辊下降至zi高度时，在第1成形子槽的槽外沿作用下，左辅助轧辊(5-1-2)将U形构件的Pi部位的左侧面向外折弯，其中，折弯角度等于该道次的成形角度αi，折弯位置即为zi的位置；同时，右辅助轧辊(5-1-3)将U形构件的Pi部位的右侧面向外折弯，其中，折弯角度等于该道次的成形角度αi，折弯位置即为zi的位置；由此将第1U形构件的Pi位置折弯为深度为zi、成形角度为αi的状态；

步骤7：将第1道次的成形轧辊运动到第1U形构件尾部位置P0且对第1U形构件尾部位置P0进行折弯成形后，设此时得到第1半帽型构件；

然后，将成形轧辊组(5)抬升，使所述成形轧辊组(5)与所述底模(4) 分离；并控制成形轧辊组(5)沿x向进行反向运动，使第1道次的成形轧辊位于第2成形子槽的头端正上方；然后，将第1半帽型构件输送到第2成形子槽，而位于第1半帽型构件后面且与第1半帽型构件连续的第2U形构件输送到第1成形子槽；

然后，下降所述成形轧辊组(5)，同时，一方面，上位机驱动所述成形轧辊组(5)在x向从第2成形子槽运动到第1成形子槽的头端；另一方面，上位机还开始对各个道次的成形轧辊在z轴的位置进行独立调节控制，使各个道次的成形轧辊依次将构件的对应位置折弯为符合被成形构件设定参数的帽型状态，具体过程为：将第1半帽型构件成形为第1帽型构件，该第1帽型构件即为成形后得到的最终帽型构件；将第2U形构件成形为第2半帽型构件；

当所述成形轧辊组(5)运动到第1成形子槽的头端时，再继续喂料一个被成形构件长度，使第3U形构件输送到第1成形子槽，而第2半帽型构件输送到第2成形子槽，而所述成形轧辊组(5)返回到第2成形子槽的正上方，如此不断循环，不断将各个U形构件成形为帽型构件；

步骤8：底模的尾端输出步骤7得到的各个帽型构件，依次经切断装置、出料装置和码垛装置处理，得到多个独立分开的帽型构件。

本发明提供的变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法具有以下优点：

(1)可根据轧辊和底模的不同形状，设计生产不同宽度、不同高度、不同截面的产品，并且，对于生产出的同一产品，还具有不同的高度值，适应性更强。

(2)本发明可以有效的解决截面形状既深又窄的高度变化截面零件的辊弯成形难题；还降低了伺服控制的轴数规模，使用传统的机械机构成形，使控制系统变得简单易行，从而提高了系统运行的可靠度，方便对系统进行维护。

附图说明

图1为本发明提供的变高度辊模成形装置的立体结构示意图；

图2为图1的简化示意图；

图3为本发明提供的成形轧辊的结构示意图；

图4为图3的简化示意图；

图5为本发明提供的变高度辊模成形装置的侧面结构示意图；

图6为图5的简化示意图；

图7为本发明提供的变高度辊模成形系统的完整立体结构示意图；

图8为本发明提供的变高度辊模成形系统的俯视图；

图9为本发明提供的变高度辊模成形系统的侧视图；

图10为设置有5个道次成形轧辊时，U形构件某个截面的变截面成形过程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明：

本发明提供一种变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法，核心思想为：使成形轧辊组的每道次成形轧辊与底模之间的距离可以独立调节，从而有效的解决截面形状既深又窄的变截面零件的辊弯成形难题。采用底模，可保障零件的成形精度，使变截面辊弯成形的产品质量得到极大的提高。此外，还具有生产效率高的优点。

结合图1和图2，为本发明提供的变高度辊模成形装置的示意图，变高度辊模成形装置包括底模4、成形轧辊组5、成形轧辊组运动机构、底座6和上位机；

底模4固定于底座6上，底模4具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽4-1；并且，成形槽4-1的长度不小于2倍被成形帽型零件所需成形单元的长度；

此外，被成形帽型零件包括U型零件以及从U型零件的左右两竖边分别向外对称延伸的左压边和右压边；左压边和右压边具有相同的成形曲线；

则：成形槽4-1具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度与被成形帽型零件所需成形单元的长度相同，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致；其中，m值为成形槽4-1长度除以被成形帽型零件所需成形单元长度的整数值；例如，成形槽长度为10，被成形帽型零件所需成形单元长度为3，则m值为3。

成形轧辊组5设置于底模4的正上方，设成形轧辊组5包括n道次的成形轧辊5-1；其中，n为自然数；n道次的成形轧辊沿x向距离固定不变，也就是说， 当成形轧辊组沿x向运动时，在x方向上，各道次的成形轧辊5-1进行同步x向运动；

每个成形轧辊5-1的结构参考图3，均包括主成形轧辊5-1-1以及位于主成形轧辊5-1-1左右两侧、且高于主成形轧辊5-1-1的左辅助轧辊5-1-2和右辅助轧辊5-1-3；成形轧辊5-1的成形角度指：左辅助轧辊5-1-2的外部径向曲面与主成形轧辊5-1-1轴向之间的夹角；同时，也为右辅助轧辊5-1-3的外部径向曲面与主成形轧辊5-1-1轴向之间的夹角；

成形轧辊组5的各道次成形轧辊5-1的成形角度从第一道次到最后道次逐次递增；例如，在图1中，n为5，即：成形轧辊组5由5个道次的成形轧辊5-1组成，成形轧辊5-1的成形角度从第一道次到第5道次依次为20°、40°、60°、80°和90°。

成形轧辊组运动机构包括x向运动机构和n个z向运动机构；上位机分别与x向运动机构和n个z向运动机构连接；其中，x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；x向运动机构用于驱动成形轧辊组5整体在x向移动，即：在成形轧辊组5整体x向移动时，相邻成形轧辊5-1之间的道次间距为固定值，保持不变；每个z向运动机构唯一对应一个道次的成形轧辊5-1，用于独立调节该道次成形轧辊5-1的z值，即：独立调节该道次成形轧辊5-1与底模4之间的垂向距离。

具体实现上，成形轧辊组运动机构包括齿轮齿条副和丝杠副；齿轮齿条副作为x向运动机构，丝杠副作为z向运动机构。本发明对成形轧辊组运动机构的具体形式并不限制。

此外，参考图7-9，本发明提供的变高度辊模成形系统，包括：变高度辊模成形装置、开卷装置1、送料装置2、定截面辊弯成形装置3、切断装置、出料装置和码垛装置；

在变高度辊模成形装置的前面，按板料输送方向，依次设置开卷装置1、送料装置2和定截面辊弯成形装置3；

在变高度辊模成形装置的后面，按板料输送方向，依次设置切断装置、出料装置和码垛装置。

基于前述变高度辊模成形系统，本发明还提供一种变高度辊模成形方法， 包括以下步骤：

步骤1：当需要将板材成形为宽度为n1、长度为L1、左右压边具有特定成形曲线的帽形截面的构件时，计算机读取被成形帽型零件左右压边的特定成形曲线图；其中，该特定成形曲线图为x和z的方程；x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；

步骤2：制作底模4，使底模4具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽4-1；其中，该成形槽4-1的宽度即为n1；该成形槽4-1的长度为L2，则：L2不小于2倍L1；设L2除以L1的整数为m，则使成形槽4-1具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度为L1，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与特定成形曲线一致；将物料输送方向，将m个成形子槽依次记为第1成形子槽、第2成形子槽…第m成形子槽；

步骤3：搭建变高度辊模成形系统，即：按板材输送方向，依次设置开卷装置1、送料装置2、定截面辊弯成形装置3、变高度辊模成形装置、切断装置、出料装置和码垛装置；

对于变高度辊模成形装置，在底模4的正上方设置成形轧辊组5，即：使每个成形轧辊5-1的主成形轧辊5-1-1位于底模的成形槽4-1的正上方，其中，主成形轧辊5-1-1的轴向长度与成形槽4-1的槽宽度相适配；设成形轧辊组5由n个成形轧辊5-1组成，其成形角度从第1道次到第n道次分别为：α1、α2…αn；

步骤4：然后，首先由开卷装置1对成卷的板材进行开卷；，通过送料装置2，将开卷后的板材输送到定截面辊弯成形装置3进行定截面成形，定截面辊弯成形装置3依次将板材成形为首尾相接的多个U形构件10，按成形先后顺序，依次记为第1U形构件、第2U形构件…；其中，每个U形构件均包括位于底部的横面以及位于横面左右两侧的左侧面和右侧面；U形构件的宽度即为n1，长度为L1；

步骤5：上位机通过成形轧辊组运动机构而控制成形轧辊组5抬升，使成形轧辊组5与底模4分离；将经过步骤4后的第1U形构件输送至底模4的第1成形子槽中；

步骤6：上位机控制成形轧辊组5朝向第1U形构件运动，即：控制成形轧 辊组5进行x向运动；当第1道次的成形轧辊运动到第1U形构件头部位置P1的正上方时，上位机一方面，驱动成形轧辊组5沿第1U形构件进行x向运动，另一方面，上位机还开始对各个道次的成形轧辊在z轴的位置进行独立调节控制，使各个道次的成形轧辊向底模4靠拢，并在xz平面内紧靠底模4的成形槽并沿着底模4的轨迹运动，将第1U形构件的对应位置折弯为符合特定成形曲线的帽型状态，具体折弯方式为：

假设对于任意第i道次的成形轧辊，当其运动到第1U形构件的Pi位置时，Pi为第i道次的成形轧辊运动到的x轴坐标；上位机实时读取到Pi值，同时，上位机读取特定成形曲线，获得被成形帽型零件在该位置的深度值z，设z值为zi；又由于第1成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致，即：第1U形构件的Pi位置所对应的第1成形子槽的槽外沿高度也为zi，因此，当第i道次的成形轧辊下降至zi高度时，在第1成形子槽的槽外沿作用下，左辅助轧辊5-1-2将U形构件的Pi部位的左侧面向外折弯，其中，折弯角度等于该道次的成形角度αi，折弯位置即为zi的位置；同时，右辅助轧辊5-1-3将U形构件的Pi部位的右侧面向外折弯，其中，折弯角度等于该道次的成形角度αi，折弯位置即为zi的位置；由此将第1U形构件的Pi位置折弯为深度为zi、成形角度为αi的状态；

步骤7：将第1道次的成形轧辊运动到第1U形构件尾部位置P0且对第1U形构件尾部位置P0进行折弯成形后，设此时得到第1半帽型构件；

然后，将成形轧辊组5抬升，使成形轧辊组5与底模4分离；并控制成形轧辊组5沿x向进行反向运动，使第1道次的成形轧辊位于第2成形子槽的头端正上方；然后，将第1半帽型构件输送到第2成形子槽，而位于第1半帽型构件后面且与第1半帽型构件连续的第2U形构件输送到第1成形子槽；

然后，下降成形轧辊组5，同时，一方面，上位机驱动成形轧辊组5在x向从第2成形子槽运动到第1成形子槽的头端；另一方面，上位机还开始对各个道次的成形轧辊在z轴的位置进行独立调节控制，使各个道次的成形轧辊依次将构件的对应位置折弯为符合被成形构件设定参数的帽型状态，具体过程为：将第1半帽型构件成形为第1帽型构件，该第1帽型构件即为成形后得到的最终帽型构件； 将第2U形构件成形为第2半帽型构件；

当成形轧辊组5运动到第1成形子槽的头端时，再继续喂料一个被成形构件长度，使第3U形构件输送到第1成形子槽，而第2半帽型构件输送到第2成形子槽，而成形轧辊组5返回到第2成形子槽的正上方，如此不断循环，不断将各个U形构件成形为帽型构件；

本发明中，对于经定截面成形单元定形得到的U形构件，通过独立实时控制成形轧辊组中各个成形轧辊组的z值，将U形构件的各个截面在不同深度折弯为帽形，但是，对于U形构件的每个截面，均通过各道次成形轧辊的作用，在特定深度成形为90度，实质为一个渐变截面成形过程。

例如，如图7所示，为设置有5个道次成形轧辊时，U形构件某个截面的变截面成形过程示意图；从图7可以看出，U形构件的该截面首先通过第1道次成形轧辊，经过1道次成形轧辊的作用，使U形构件的左侧面和右侧面分别向外折弯到20°的位置，得到成形角度为20°的状态；然后，通过第2道次成形轧辊作用，将该截面成形到40°；以此类推，依此通过第3道次到第5道次的成形轧辊，最终该U形构件的该截面成形到90度。

步骤8：底模的尾端输出步骤7得到的各个帽型构件，依次经切断装置、出料装置和码垛装置处理，得到多个独立分开的帽型构件。

综上所述，本发明提供的变高度辊模成形装置、变高度辊模成形系统及成形方法，具有以下优点：

(1)使成形轧辊组的每道次成形轧辊与底模之间的距离可以独立调节，从而有效的解决截面形状既深又窄的变截面零件的辊弯成形难题。

(2)采用底模，使底模由多个相同的成形子槽首尾相接而成，并且，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致，因此，在底模的作用下，可保障零件的成形精度，使变截面辊弯成形的产品质量得到极大的提高。此外，还具有生产效率高的优点。

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，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种变高度辊模成形方法，其特征在于，应用于变高度辊模成形系统中；所述变高度辊模成形系统包括：变高度辊模成形装置、开卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、切断装置、出料装置和码垛装置；

在变高度辊模成形装置的前面，按板料输送方向，依次设置所述开卷装置(1)、所述送料装置(2)和所述定截面辊弯成形装置(3)；

在变高度辊模成形装置的后面，按板料输送方向，依次设置所述切断装置、所述出料装置和所述码垛装置；

所述变高度辊模成形装置包括底模(4)、成形轧辊组(5)、成形轧辊组运动机构、底座(6)和上位机；

所述底模(4)固定于所述底座(6)上，所述底模(4)具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽(4-1)；并且，所述成形槽(4-1)的长度不小于2倍被成形帽型零件所需成形单元的长度；

此外，所述被成形帽型零件包括U型零件以及从所述U型零件的左右两竖边分别向外对称延伸的左压边和右压边；所述左压边和所述右压边具有相同的成形曲线；

则：所述成形槽(4-1)具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度与被成形帽型零件所需成形单元的长度相同，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致；其中，m值为所述成形槽(4-1)长度除以被成形帽型零件所需成形单元长度的整数值；

所述成形轧辊组(5)设置于所述底模(4)的正上方，设所述成形轧辊组(5)包括n道次的成形轧辊(5-1)；其中，n为自然数；每个所述成形轧辊(5-1)均包括主成形轧辊(5-1-1)以及位于所述主成形轧辊(5-1-1)左右两侧、且高于所述主成形轧辊(5-1-1)的左辅助轧辊(5-1-2)和右辅助轧辊(5-1-3)；所述成形轧辊(5-1)的成形角度指：所述左辅助轧辊(5-1-2)的外部径向曲面与所述主成形轧辊(5-1-1)轴向之间的夹角；同时，也为所述右辅助轧辊(5-1-3)的外部径向曲面与所述主成形轧辊(5-1-1)轴向之间的夹角；

所述成形轧辊组(5)的各道次成形轧辊(5-1)的成形角度从第一道次到最后道次逐次递增；

所述成形轧辊组运动机构包括x向运动机构和n个z向运动机构；上位机分别与所述x向运动机构和n个z向运动机构连接；其中，x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；所述x向运动机构用于驱动所述成形轧辊组(5)整体在x向移动，即：在所述成形轧辊组(5)整体x向移动时，相邻成形轧辊(5-1)之间的道次间距为固定值，保持不变；每个z向运动机构唯一对应一个道次的成形轧辊(5-1)，用于独立调节该道次成形轧辊(5-1)的z值，即：独立调节该道次成形轧辊(5-1)与所述底模(4)之间的垂向距离；

方法包括以下步骤：

步骤1：当需要将板材成形为宽度为n1、长度为L1、左右压边具有特定成形曲线的帽形截面的构件时，计算机读取被成形帽型零件左右压边的特定成形曲线图；其中，该特定成形曲线图为x和z的方程；x向为被成形零件的进料方向；z向为在加工平面内与x向垂直的方向；

步骤2：制作底模(4)，使底模(4)具有与被成形帽型零件底部形状相同的成形槽(4-1)；其中，该成形槽(4-1)的宽度即为n1；该成形槽(4-1)的长度为L2，则：L2不小于2倍L1；设L2除以L1的整数为m，则使成形槽(4-1)具有首尾相接的m个成形子槽，每个成形子槽的长度为L1，每个成形子槽的槽外沿轨迹曲线与所述特定成形曲线一致；将物料输送方向，将m个成形子槽依次记为第1成形子槽、第2成形子槽…第m成形子槽；

步骤3：搭建变高度辊模成形系统，即：按板材输送方向，依次设置开卷装置(1)、送料装置(2)、定截面辊弯成形装置(3)、变高度辊模成形装置、切断装置、出料装置和码垛装置；

对于变高度辊模成形装置，在底模(4)的正上方设置成形轧辊组(5)，即：使每个成形轧辊(5-1)的主成形轧辊(5-1-1)位于底模的成形槽(4-1)的正上方，其中，主成形轧辊(5-1-1)的轴向长度与成形槽(4-1)的槽宽度相适配；设成形轧辊组(5)由n个成形轧辊(5-1)组成，其成形角度从第1道次到第n道次分别为：α1、α2…αn；

步骤4：然后，首先由开卷装置(1)对成卷的板材进行开卷；，通过送料装置(2)，将开卷后的板材输送到定截面辊弯成形装置(3)进行定截面成形，所述定截面辊弯成形装置(3)依次将板材成形为首尾相接的多个U形构件，按成形先后顺序，依次记为第1U形构件、第2U形构件…；其中，每个U形构件均包括位于底部的横面以及位于所述横面左右两侧的左侧面和右侧面；U形构件的宽度即为n1，长度为L1；

步骤5：上位机通过成形轧辊组运动机构而控制成形轧辊组(5)抬升，使所述成形轧辊组(5)与所述底模(4)分离；将经过步骤4后的第1U形构件输送至所述底模(4)的第1成形子槽中；

步骤6：上位机控制所述成形轧辊组(5)朝向第1U形构件运动，即：控制所述成形轧辊组(5)进行x向运动；当第1道次的成形轧辊运动到第1U形构件头部位置P1的正上方时，上位机一方面，驱动所述成形轧辊组(5)沿所述第1U形构件进行x向运动，另一方面，上位机还开始对各个道次的成形轧辊在z轴的位置进行独立调节控制，使各个道次的成形轧辊向所述底模(4)靠拢，并在xz平面内紧靠所述底模(4)的成形槽并沿着所述底模(4)的轨迹运动，将第1U形构件的对应位置折弯为符合特定成形曲线的帽型状态，具体折弯方式为：

假设对于任意第i道次的成形轧辊，当其运动到第1U形构件的Pi位置时，Pi为第i道次的成形轧辊运动到的x轴坐标；上位机实时读取到Pi值，同时，上位机读取所述特定成形曲线，获得被成形帽型零件在该位置的深度值z，设z值为zi；又由于第1成形子槽的槽外沿轨迹曲线与被成形帽型零件的成形曲线一致，即：第1U形构件的Pi位置所对应的第1成形子槽的槽外沿高度也为zi，因此，当第i道次的成形轧辊下降至zi高度时，在第1成形子槽的槽外沿作用下，左辅助轧辊(5-1-2)将U形构件的Pi部位的左侧面向外折弯，其中，折弯角度等于该道次的成形角度αi，折弯位置即为zi的位置；同时，右辅助轧辊(5-1-3)将U形构件的Pi部位的右侧面向外折弯，其中，折弯角度等于该道次的成形角度αi，折弯位置即为zi的位置；由此将第1U形构件的Pi位置折弯为深度为zi、成形角度为αi的状态；

步骤7：将第1道次的成形轧辊运动到第1U形构件尾部位置P0且对第1U形构件尾部位置P0进行折弯成形后，设此时得到第1半帽型构件；

然后，将成形轧辊组(5)抬升，使所述成形轧辊组(5)与所述底模(4)分离；并控制成形轧辊组(5)沿x向进行反向运动，使第1道次的成形轧辊位于第2成形子槽的头端正上方；然后，将第1半帽型构件输送到第2成形子槽，而位于第1半帽型构件后面且与第1半帽型构件连续的第2U形构件输送到第1成形子槽；

然后，下降所述成形轧辊组(5)，同时，一方面，上位机驱动所述成形轧辊组(5)在x向从第2成形子槽运动到第1成形子槽的头端；另一方面，上位机还开始对各个道次的成形轧辊在z轴的位置进行独立调节控制，使各个道次的成形轧辊依次将构件的对应位置折弯为符合被成形构件设定参数的帽型状态，具体过程为：将第1半帽型构件成形为第1帽型构件，该第1帽型构件即为成形后得到的最终帽型构件；将第2U形构件成形为第2半帽型构件；

当所述成形轧辊组(5)运动到第1成形子槽的头端时，再继续喂料一个被成形构件长度，使第3U形构件输送到第1成形子槽，而第2半帽型构件输送到第2成形子槽，而所述成形轧辊组(5)返回到第2成形子槽的正上方，如此不断循环，不断将各个U形构件成形为帽型构件；

步骤8：底模的尾端输出步骤7得到的各个帽型构件，依次经切断装置、出料装置和码垛装置处理，得到多个独立分开的帽型构件。

2.根据权利要求1所述的变高度辊模成形方法，其特征在于，当n为5时，所述成形轧辊组(5)由5个道次的成形轧辊(5-1)组成，所述成形轧辊(5-1)的成形角度从第一道次到第5道次依次为20°、40°、60°、80°和90°。

3.根据权利要求1所述的变高度辊模成形方法，其特征在于，所述成形轧辊组运动机构包括齿轮齿条副和丝杠副；所述齿轮齿条副作为所述x向运动机构，所述丝杠副作为所述z向运动机构。