CN109622677A - 对流式冷却系统及应用其的热冲压装置 - Google Patents
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Abstract
对流式冷却系统，用于对热冲压板材进行冷却，包括对流箱(101)，对流箱(101)的首端和尾端各至少设置一组风机(102)和与之对应的进风口(103)，对流箱(101)的顶部中心沿长度方向开设有条状的出风口(105)，沿出风口(105)长度方向两侧各设置有导风板(104)，两侧的两个导风板(104)均与竖直面倾斜设置，截面呈自上而下逐渐收窄的梯形，该系统沿热冲压装置的折弯头(25)的延伸方向布置，在板材折弯到位后提供快速均匀的冷却，使弯曲定型，防止板材回弹或变形；应用了上述对流式冷却系统的热冲压装置，设有通过弹簧(17)连接的加热板(18)以及嵌有加热组件的折弯头(25)，在PLC程序控制下自动折角、冷却定型和卸料，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及板材冲压机械技术领域，具体涉及一种对流式冷却系统及应用其的热冲压装置。
背景技术
板材冲压是靠压力机和模具对板材施加外力使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法，折弯是板材冲压的一种常见加工工艺，例如汽车覆盖件、家电等产品的金属外壳的制造等过程都少不了折弯工艺，板材折弯工艺常见的是冷加工，大尺寸的管材、型材等的折弯工艺常见的是热加工，然而但针对一些中厚板材的折弯，热加工能很好解决变形困难问题，并能避免制品的一些缺陷。
目前板材热弯由于工艺控制较为复杂，普遍存在自动化程度不高的问题，操作中的上料、下料、定位、夹持等都比冷加工面临更多困难，另外，板材的加热、脱模以及弯曲成形后的快速冷却定型都是行业难题。
发明内容
本发明的目的正是首先针对板材热弯工艺中板材加热弯曲成形后的快速冷却定型困难问题而提供一种对流式冷却系统，在此基础上进而提供应用该对流式冷却系统的热冲压装置，综合提高板材热弯加工的效率，消除折弯产品的回弹、变形等缺陷，改善折弯产品的质量。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种对流式冷却系统，用于对热冲压板材进行冷却，所述对流式冷却系统包括对流箱、风机、进风口、导风板和出风口，所述对流箱为具有一定长度的箱体结构，在所述对流箱的首端和尾端各至少设置一组风机和与之对应的进风口，在所述对流箱的顶部中心沿所述对流箱的长度方向开设有条状的所述出风口，沿所述出风口长度方向两侧各设置有导风板，两侧的两个导风板均与竖直面倾斜设置，截面呈自上而下逐渐收窄的梯形。
如上所述的对流式冷却系统，所述的两个导风板与竖直面的夹角(设为ɑ)为：0°＜ɑ≤35°。
如上所述的对流式冷却系统，所述的两个导风板前后端面设置连接两个导风板的挡板，从而围成前后端面封闭、上端面开放、下端面包含所述出风口的导风空间。
如上所述的对流式冷却系统，在所述两个导风板前后两端的顶部通过滑动插槽插接有滑动插板。
如上所述的对流式冷却系统，所述对流式冷却系统沿热冲压装置的折弯头的延伸方向布置，所述出风口正对所述热冲压板材的被折弯部位。
一种热冲压装置，包含上述对流式冷却系统。
进一步的，上述热冲压装置，包括左右平行设置的两个传送框，所述传送框底面设置有底座，且两个传送框之间位于底座内顶面固定连接有左右平行设置的两组下伸缩杆，且每组下伸缩杆顶面通过转轴铰接有加热板，并且左右两侧加热板之间通过弹簧连接；所述传送框顶面通过支架连接有横向连接杆，且横向连接杆之间通过纵向连接杆连接，并且纵向连接杆底面固定连接有上驱动杆，所述上驱动杆底面连接有折弯头，并且折弯头位于弹簧正上方。
进一步的，上述热冲压装置，所述加热板内部嵌入有第一加热组件，所述折弯头内部嵌入有第二加热组件。
进一步的，上述热冲压装置，所述对流式冷却系统设置在底座内顶面并位于两组下伸缩杆之间的位置。
进一步的，上述热冲压装置，所述传送框内侧表面位于所述加热板两侧设有辅助辊。
本发明的技术方案的有益效果主要包括以下方面：
1、本发明的对流式冷却系统，可以应用在热冲压工艺中，用于在板材折弯到位后提供快速均匀的冷却，使弯曲定型，防止板材在热态下脱模因承受不了其自重影响或者承受不了脱模的顶推力而造成回弹或变形，确保了热冲压设备的高效工作和产品尺寸质量的稳定性。
2、应用本发明的对流式冷却系统的热冲压装置，通过有弹簧连接的加热板对板材底面进行加热，防止折弯时板材受拉侧开裂，同时通过折弯头内部设置的第一加热组件对板材顶面进行加热，防止板材受压侧表面引起褶皱，折弯成型后通过对流式冷却系统快速冷却定型，在PLC程序控制下上驱动杆、下伸缩杆、弹簧配合动作，将折好角的板材顶出，完成自动卸料，由于解决了热折弯过程控制及尺寸定型的关键问题，自动化程度更高。
附图说明
图1为本发明提出的一种对流式冷却系统结构示意图；
图2为图1所示对流式冷却系统的滑动插板安装结构放大图；
图3为本发明提出的一种应用了对流式冷却系统的热冲压装置结构示意图；
图4为图3所示热冲压装置的上驱动杆和折弯头的连接示意图；
图5为图3所示热冲压装置的折弯头的内部结构示意图。
图例说明：
图1-3中：100、对流式冷却系统；101、对流箱；102、风机；103、进风口；104、导风板；105、出风口；106、滑动插板；107、滑动插槽。
图3-5中：1、传送框；2、伺服电机；3、换向齿轮组；4、支架；5、横向连接杆；6、刻度；7、顶丝；8、对准槽；9、滑块；10、限位板；11、板材探测器；12、上驱动杆；13、纵向连接杆；14、转轴；15、下伸缩杆；16、第一加热组件；17、弹簧；18、加热板；19、辅助辊；20、传送辊；21、转动杆；22、传送辊槽；23、皮带轮；24、底座；25、折弯头；26、第二加热组件；27、PLC控制器；28、按钮槽；29、按钮；30、弹性件；31、触头；32、触片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行更具体的描述：
实施例1
参照图1，一种对流式冷却系统100，用于对热冲压板材进行冷却，包括对流箱101、风机102、进风口103、导风板104和出风口105，作为最佳的应用，本实施例的对流式冷却系统100所应用的热冲压装置为热弯装置，因此，所述对流箱101为具有一定长度的长方体箱体结构，沿被折弯的板材的延伸方向布置，在所述对流箱101的首端和尾端各设置一组风机102和与之对应的进风口103，在所述对流箱101的顶部中心沿所述对流箱101的长度方向开设有条状的所述出风口105，出风口105正对热冲压板材的被折弯部位。
在所述对流箱101的首端和尾端各设置一组风机102和与之对应的进风口103，该设置可以使对流箱101内的冷风加速流动，提高冷却效果，条状的出风口105长度方向上宽度一致，利用狭缝提高风速且风速在长度方向上均匀，另外，沿出风口105长度方向两侧各设置导风板104，使得排出的冷风能够直接被导向至被折弯板材，对被折弯板材进行快速冷却，如图1所示，两侧的两个导风板104均与竖直面倾斜设置，截面呈自上而下逐渐收窄的梯形，较佳的，两个导风板104与竖直面的夹角(设为ɑ)范围为0°＜ɑ≤35°，进一步优选为15°～20°。
较佳的，两个导风板104前后端面设置连接两个导风板104的挡板，从而围成前后端面封闭、上端面开放、下端面包含所述出风口105的导风空间，并且，结合图2所示，在所述两个导风板104前后两端的顶部通过滑动插槽107插接有滑动插板106，设置该滑动插板106的目的是可以在弯折板材尺寸较小的时候，通过推动滑动插板106封堵一部分出风口105，避免无效的风量流失，提高作用部位风速，如图所示，滑动插板106边缘设有便于进行推动的折弯部。
实施例2
本实施例提供一种应用了实施例1的对流式冷却系统100的热冲压装置，用于对板材进行折弯。
如图3-5所示，包括左右平行设置的两个传送框1，所述传送框1底面设置有底座24，且两个传送框1之间位于底座24内顶面固定连接有左右平行设置的两组下伸缩杆15，且每组下伸缩杆15顶面通过转轴14铰接有加热板18，并且左右两侧加热板18之间通过弹簧17连接；所述传送框1顶面通过支架4连接有横向连接杆5，且横向连接杆5之间通过纵向连接杆13连接，并且纵向连接杆13底面固定连接有上驱动杆12，所述上驱动杆12底面连接有折弯头25，并且折弯头25位于弹簧17正上方，进一步的，所述加热板18内部嵌入有第一加热组件16，所述折弯头25内部嵌入有第二加热组件26。
具体的，对流式冷却系统100设置在底座24内顶面并位于两组下伸缩杆15之间的位置。
进一步的，参见图5，折弯头25表面开设有按钮槽29，且按钮槽29内底面镶嵌有触片32，按钮槽29内部滑动连接有按钮29，且按钮29通过弹性件30与按钮槽29底面连接，并且按钮29一侧表面位于按钮槽29内部焊接有触头31。
进一步的，如图1所示，所述传送框1内侧表面位于所述加热板18两侧设有辅助辊19，纵向连接杆13底面位于上驱动杆12一侧镶嵌有板材探测器11，传送框1一侧表面镶嵌有PLC控制器27，其中，PLC控制器27输出端与伺服电机2输入端、上驱动杆12输入端、下伸缩杆15输入端、第一加热组件16输入端、第二加热组件26输入端、风机102输入端电连接，板材探测器11输出端与PLC控制器27输入端电连接。
另外，作为本发明热冲压装置的改进的功能部分，如图1所示，横向连接杆5表面滑动套接有滑块9，且滑块9表面开设有对准槽8，并且滑块9顶面螺纹连接有顶丝7，滑块9底面固定连接有限位板10，该限位板10用于对传送中的板材限位，防止位置偏移，横向连接杆5表面印刷有刻度6，滑动滑块9在横向连接杆5上滑动，根据板材宽度，通过对准槽8和刻度6确定限位板10之间的间距，确定好之后，向下拧动顶丝7至顶丝7完全顶住横向连接杆5来固定滑块9和限位板10的位置。
进一步的，传送框1顶面开设有传送辊槽22，且传送辊槽22内部设有传送辊20，并且传送辊20与传送辊槽22之间通过转动杆21转动连接，传送辊20以及与其相对应的传送辊槽22和转动杆21均设置有多组，位于端部位置的转动杆21一端位于传送框1内部通过换向齿轮组3与伺服电机2输出端连接，且伺服电机2与传送框1内部固定连接，每处转动杆21一端表面固定有皮带轮23，且相邻转动杆21上的皮带轮23之间通过皮带依次连接，伺服电机2带动换向齿轮组3转动，换向齿轮组3带动转动杆21和传送辊20转动，使传送辊20达到传送作用，同时多个传送辊20由一台伺服电机2带动，同步率高。
本发明的热冲压装置在使用时，通过移动滑块9在横向连接杆5上滑动，根据板材宽度确定限位板10之间的间距，拧动顶丝7顶住横向连接杆5，固定好滑块9和限位板10的位置，将板材置于限位板10之间，通过PLC控制器27启动电源，伺服电机2带动换向齿轮组3转动，换向齿轮组3带动转动杆21和传送辊20转动，传送板材至板材探测器11下方，当板材移动至板材探测器11下方时，板材探测器11发送信号，PLC控制器27控制伺服电机2停止工作，控制第一加热组件16加热，对板材底面进行加热，防止板材受压侧表面引起褶皱，在弯曲过程中，PLC控制器27控制上驱动杆12伸长推动折弯头25向下移动，挤压板材，板材在辅助辊19的限制下弯折，同时下伸缩杆15收缩，加热板18随着板材折弯角度沿转轴14进行旋转，弹簧17拉长，持续为板材底面进行加热，避免挤压过快而引起的板材开裂，板材弯折至板材边挤压按钮29至触头31接触触片32，触头31接触触片32后，PLC控制器27控制上驱动杆12停止伸长，由于此时板材虽然已折弯到位，但还处于热态，如果直接将其释放或顶出，板材失去依托，在其自重作用下和脱模力作用下，温度尚高的部位仍然存在回弹和变形的可能，因此，在PLC控制器27控制第一加热组件16、第二加热组件26停止加热的同时，控制风机102开启，采用本发明的对流式冷却系统对板材进行辅助冷却定型，经过辅助冷却延时后，PLC控制器27控制上驱动杆12收缩，下伸缩杆15伸长，同时弹簧17回弹，将折好角的板材顶出，完成自动卸料的过程，由于对流式冷却系统的作用，PLC控制器中设定的停顿时间被大幅减少，在确保了产品尺寸精度的同时也缩短了单件加工周期，提高了加工效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对流式冷却系统，用于对热冲压板材进行冷却，其特征在于，所述对流式冷却系统(100)包括对流箱(101)、风机(102)、进风口(103)、导风板(104)和出风口(105)，所述对流箱(101)为具有一定长度的箱体结构，在所述对流箱(101)的首端和尾端各至少设置一组风机(102)和与之对应的进风口(103)，在所述对流箱(101)的顶部中心沿所述对流箱(101)的长度方向开设有条状的所述出风口(105)，沿所述出风口(105)长度方向两侧各设置有导风板(104)，两侧的两个导风板(104)均与竖直面倾斜设置，截面呈自上而下逐渐收窄的梯形。
2.根据权利要求1所述的一种对流式冷却系统，其特征在于，所述的两个导风板(104)与竖直面的夹角(设为ɑ)为：0°＜ɑ≤35°。
3.根据权利要求1所述的一种对流式冷却系统，其特征在于，所述的两个导风板(104)前后端面设置连接两个导风板(104)的挡板，从而围成前后端面封闭、上端面开放、下端面包含所述出风口(105)的导风空间。
4.根据权利要求3所述的一种对流式冷却系统，其特征在于，在所述两个导风板(104)前后两端的顶部通过滑动插槽(107)插接有滑动插板(106)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种对流式冷却系统，其特征在于，所述对流式冷却系统(100)沿热冲压装置的折弯头(25)的延伸方向布置，所述出风口(105)正对所述热冲压板材的被折弯部位。
6.一种热冲压装置，其特征在于，包含权利要求1-5任一项所述的对流式冷却系统(100)。
7.根据权利要求6所述的一种热冲压装置，其特征在于，包括左右平行设置的两个传送框(1)，所述传送框(1)底面设置有底座(24)，且两个传送框(1)之间位于底座(24)内顶面固定连接有左右平行设置的两组下伸缩杆(15)，且每组下伸缩杆(15)顶面通过转轴(14)铰接有加热板(18)，并且左右两侧加热板(18)之间通过弹簧(17)连接；所述传送框(1)顶面通过支架(4)连接有横向连接杆(5)，且横向连接杆(5)之间通过纵向连接杆(13)连接，并且纵向连接杆(13)底面固定连接有上驱动杆(12)，所述上驱动杆(12)底面连接有折弯头(25)，并且折弯头(25)位于弹簧(17)正上方。
8.根据权利要求7所述的一种热冲压装置，其特征在于，所述加热板(18)内部嵌入有第一加热组件(16)，所述折弯头(25)内部嵌入有第二加热组件(26)。
9.根据权利要求7所述的一种热冲压装置，其特征在于，所述对流式冷却系统(100)设置在底座(24)内顶面并位于两组下伸缩杆(15)之间的位置。
10.根据权利要求7所述的一种板材自动弯曲加工设备，其特征在于，所述传送框(1)内侧表面位于所述加热板(18)两侧设有辅助辊(19)。
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