CN112427508A - 一种汽车零部件型材的弯折设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车零部件型材的弯折设备，包括：操作台，操作台的顶部布置有动力装置，操作台具有容置片状型材的放置部以及对向分布于放置部两侧的弯折执行机构和弧形模块，受动力装置驱动自操作台的顶部向放置部方向布置的压持装置；所述压持装置包括：压持件，布置于压持件底端并能够转动的圆锥台，以及固设于圆锥台底部且具有倾斜底面的压持部；所述弯折执行机构内部采用曲柄摇杆机构，所述弯折执行机构布置有推压型材的推杆组件，所述推杆组件受曲柄摇杆机构控制作弧形轨迹运动。通过本发明所揭示的片状型材弯折设备，在有效实现片状型材弯折弧度的同时还保证了待弯折型材的物理状态和刚性度。

Description

一种汽车零部件型材的弯折设备

技术领域

本发明涉及型材加工技术领域或汽车零部件的弯折技术领域，尤其涉及一种汽车零部件型材的弯折设备。

背景技术

目前弯曲条状型材受众与各行各业，尤其是机械领域以及汽车配件加工领域，汽车配件加工是构成汽车配件加工整体的各单元及服务于汽车配件加工的产品，汽车配件的种类繁多，随着人们生活水平的提高，人们对汽车的消费也越来越多，汽车配件的这个市场变得也越来越大。近些年来汽车配件制造厂也在飞速地发展。在金属板材加工过程中，往往需要对板材进行弯折加工处理，以满足实际应用需求。然而，传统的弯折工艺采用一台设备中的唯一模具进行弯折操作，并且需要工作人员徒手向模具内放置金属板材。这样不仅工作效率低下，还会给工作人员的人身安全造成威胁。因为一旦设备失控或造作失误，工作人员的手掌极容易被模具夹住而造成严重人身伤害，除此之外劳动强度也很大。由此可见，如何研究出一种弯折设备，具备工作效率高、安全性能好的优点，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。目前弯曲型材受众与各行各业，尤其是机械领域，在加工时，通常是先加工出厚度较小的薄板，然后根据需要的尺寸将薄板切割成板体，再采用折弯机对板体进行加工，使板体弯曲一定角度。

目前的折弯机通常包括凸模和驱动件，加工时驱动件带动凸模向靠近板体一侧移动，然后对板体施加压力，使板体发生弯曲变形。传统的折弯机的凸模为直线运动，即凸模的运动轨迹垂直于板体的平面，当凸模使板体弯曲变形的同时，凸模还需要相对于板体的凹面滑动进行挤压或退出，工程复杂，耗费时间多，无法真正做到省时省力的作用，另一方面还会增加后续金属表面处理的工序，降低加工效率。

有鉴于此，有必要对现有技术中的弯折设备予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种汽车零部件型材的弯折设备，避免在弯折过程中对型材的刚性度的破坏，更好的保证弯折后型材的韧性，同时，多点式控制片状型材的弯折，能够解决大规模型材难以弯折的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车零部件型材的弯折设备，包括：操作台，操作台的顶部布置有动力装置，操作台具有容置片状型材的放置部以及对向分布于放置部两侧的弯折执行机构和弧形模块，受动力装置驱动自操作台的顶部向放置部方向布置的压持装置；

所述压持装置包括：压持件，布置于压持件底端并能够转动的圆锥台，以及固设于圆锥台底部且具有倾斜底面的压持部；

所述弯折执行机构内部采用曲柄摇杆机构，所述弯折执行机构布置有推压型材的推杆组件，所述推杆组件受曲柄摇杆机构控制作弧形轨迹运动。

本发明一个较佳实施例中，所述推杆组件的运动轨迹与弧形模块相适配。

本发明一个较佳实施例中，所述压持部的倾斜底面靠近片状型材待弯折方向的一端具有若干弧形纹路，所述若干弧形纹路自两侧向内弯曲且呈凸起状，且所述若干弧形纹路自两侧向内的排布间距逐渐缩小。

本发明一个较佳实施例中，所述压持部的倾斜底面与片状型材表面贴合，并受控的对片状型材自靠近推杆组件的一侧向背离推杆组件的一侧施加具有一定偏转角的推力。

本发明一个较佳实施例中，所述偏转角小于45°。

本发明一个较佳实施例中，所述放置部设有若干容置于操作台底层且能够升降移动的夹持机构，所述夹持机构与弧形模块共同夹持片状型材。

本发明一个较佳实施例中，所述操作台配置有减震装置。

本发明一个较佳实施例中，所述压持件设置有多组，且压持件的前端能够伸缩，并均纵向布置于片状型材的上方。

本发明一个较佳实施例中，所述多组压持件受控于多组液压单元，且自片状型材的两端向中心提供的压力逐渐提高。

本发明一个较佳实施例中，所述圆锥台用于调节压持部的压持位置。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）采用曲柄摇杆机构控制的弯折执行机构具有稳定的弧形运动轨迹，通过伺服电机的驱动，弯折执行机构按照固定的运动路线，对片状型材进行多点式依次推进，并能够做到多次循环反复，使片状型材能够很好达到定型的效果，能够解决一些难以弯折，或弯折幅度很大的片状型材。

（2）通过压持装置对片状型材的顶部施加一个向下的压力，一方面起到固定型材，避免弯折过程中出现抖动以及片状型材位置偏移的问题，更为重要的一方面是，通过压持装置具有的斜面朝向待弯曲的片状型材的压持部，利用压力偏移的原理从而实现片状型材的一侧向另一侧形成一定的厚度补偿趋势，解决在弯折过程中，片状型材处于弯折方向的一侧出现皱缩而隆起的现象，更好的保证了片状型材在加工弯折过后仍具备一个稳定的物质形态，以及优秀的刚性性能。

（3）利用片状型材在弯折过程中的皱缩原理，通过对纹路的趋势分析，在压持部的斜面且靠近片状型材待弯折方向的一端布置呈凸起状的若干弧形纹路，利用压持装置的压持作用，在片状型材的表面形成相应的压持印纹，印纹同弧形纹路纹路布置均自压持部两侧向中央呈逐渐密集分布的趋势，利用印纹与皱缩路径趋于相同的趋势以弥补片状型材在弯折加工的过程中出现过度皱缩的现象。

（4）弧形模块的设置，一方面对弯折后的片状型材保持限位的作用，起到定型的效果，避免了片状型材发生弹性形变，另一方面，在弯折的过程中起到对弯折程度限位的作用，更多的是夹持片状型材，避免其发生不必要的位移，影响弯折执行机构的正常运作。

（5）放置部布置若干与弧形模块轨迹相同且平行的夹持机构，同样起到限位定型的作用，更加完善了已加工部分的定型，夹持机构与弧形模块分布于片状型材的两侧，共同对片状型材夹持，为不影响弯折执行机构对片状型材的作用，使夹持机构具备升降功能，能够更加从容有效便于固定片状型材。

（6）通过设置多组压持件，根据片状型材在弯折过程中所变形的程度不同，弯折区域的皱缩方向不同，采用多组压持件同时对片状型材进行加工处理，加快了工艺效率，多组压持件所具备的相应的圆锥台能够活动转动，便于调节压持部的位置，为片状型材提供了不同角度的厚度补偿，以及不同方向的压持印纹。

（7）每组压持件受控于不同的液压单元，且提供的压力自片状型材的两端向中心呈逐渐增大的趋势，有效的解决了待弯折加工的片状型材位于中心处弯折角度最大，片状型材弯折方向的一侧皱起程度最大，另一侧延展程度最大的问题，有效的确保片状型材弯折加工后的厚度趋于一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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；

图1是本发明的优选实施例的立体结构图；

图2为图1中关于弧形模块，放置部，夹持机构，弯折执行机构以及推杆组件之间的位置关系示意图；

图3是本发明的优选实施例的后视图；

图4是本发明的优选实施例的右视图；

图5是本发明的优选实施例中圆锥台，压持部以及部分压持件的位置关系示意图，其中还示出弧形纹路。

图中：1、操作台；2、动力装置；20、液压单元；31、放置部；4、弧形模块；5、弯折执行机构；51、推杆组件；6、压持装置；61、压持件；62、圆锥台；63、压持部；631、弧形纹路；1314、夹持机构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

需要注意的是，本说明书中的汽车零部件型材简称为片状型材。

请参图1-5所示出的本发明一种汽车零部件型材的弯折设备的一种具体实施方式。

参1图所示，在本实施例中，一种汽车零部件型材的弯折设备，包括：双层结构的操作台1，双层结构的设计有效的做到控制单元与加工单元的分离，避免了在弯折加工过程中因操作不当而对设备造成的损害。操作台1的顶层布置有动力装置2，动力装置2来自液压油缸提供动力来源，且并列设置多个等间距分布的油路，每个油路末端连接一个压持装置6，实现同步工作，但受控于不同的液压单元20。操作台1底层具有容置片状型材的放置部31以及对向分布于放置部31两侧的弯折执行机构5和弧形模块4，放置于放置部31的片状型材受到弯折执行机构5的推压以及弧形模块4的限位固定，从而实现片状型材的塑型。受动力装置2驱动自操作台1顶层至底层布置的压持装置6；压持装置6包括：压持件61，布置于压持件61底端可活动转动的圆锥台62，以及固设于圆锥台62底部且斜面朝下的压持部63；弯折执行机构5内部采用曲柄摇杆机构并受伺服电机驱动，弯折执行机构5布置有推压型材的推杆组件5151，推杆组件51受曲柄摇杆机构控制做弧形轨迹运动。通过曲柄摇杆机构（未示出）带动推杆组件51做弧形轨迹的运动，实现对较大片状型材以及弯折弧度较大的弯折，使片状型材在弯折过程中受力均匀，解决了传统弯折设备直接冲压式弯折使片状型材出现裂纹的现象。

具体的，采用曲柄摇杆机构控制的弯折执行机构5具有稳定的弧形运动轨迹，通过伺服电机的驱动，弯折执行机构5按照固定的运动路线，对片状型材进行多点式依次推进，并能够做到多次循环反复，使片状型材能够很好达到定型的效果，能够解决一些难以弯折，或弯折幅度很大的片状型材。通过压持装置6对片状型材的顶部施加一个向下的压力，一方面起到固定型材，避免弯折过程中出现抖动以及片状型材位置偏移的问题，更为重要的一方面是，通过压持装置6具有的斜面朝向待弯曲的片状型材的压持部63，通过施加具有一定偏角的压力，从而实现片状型材的一侧向另一侧形成一定的厚度补偿趋势，解决在弯折过程中，片状型材处于弯折方向的一侧出现皱缩而隆起的现象，更好的保证了片状型材在加工弯折过后仍具备一个稳定的物质形态，以及优秀的刚性性能。

参图4中所示出的，推杆组件51位于初始位置，工作时，推杆组件51的运动轨迹与弧形模块4相适配。弯折执行机构5根据曲柄摇杆机构的运动弧线轨迹与弧形模块4的轨迹线路相同，一方面对弯折后的片状型材的两侧实现限位的作用和起到定型的效果，避免了片状型材发生弹性形变，另一方面，在弯折的过程中起到对弯折程度限位的作用，更多的是夹持片状型材，避免其发生不必要的位移，影响弯折执行机构5的正常运作。

参图5所述，在本实施例中，压持部63的斜面靠近片状型材待弯折方向的一端具有自两侧向内弯曲且呈凸起状的若干弧形纹路631，且弧形纹路631自两侧向中央呈逐渐密集的趋势。利用片状型材在弯折过程中的皱缩原理，通过对纹路的趋势分析，在压持部63的斜面且靠近片状型材待弯折方向的一端布置呈凸起状的若干弧形纹路631，利用压持装置6的压持作用，在片状型材的表面形成相应的压持印纹，印纹同弧形纹路631布置均自压持部63两侧向中央呈逐渐密集分布的趋势，利用印纹与皱缩路径趋于相同的趋势以弥补片状型材在弯折加工的过程中出现过度皱缩的现象。

压持部63的斜面与片状型材接近贴合，并受控的提供片状型材具有一定偏角的推力，偏角小于45°。偏角为压持件61与压持部63上表面垂直方向的夹角，具有一定偏角的推力，使片状型材的一侧向另一侧形成厚度补偿的趋势，偏角过大会容易造成压持部63与片状型材的表面出现滑脱的现象。

参图3所示，在本实施例中，所述压持件61设置有多组，且压持件61的前端能够伸缩，并均纵向布置于片状型材的上方。压持件61前端的伸缩功能会给片状型材一个偏角的推力，在使用前可以实现对焦，对设备起到一定的保护作用，使用过程中可控制压力的大小，以及压持件61的施力位置。在使用过后，能够将液压单元20控制的压持装置6缩回至一个安全区域。伸缩多组压持件61受控于多组液压单元20，且自片状型材的两端向中心提供的压力呈增强的趋势。圆锥台62用于调节压持部63的压持位置。通过设置多组压持件61，根据片状型材在弯折过程中所变形的程度不同，弯折区域的皱缩方向不同，采用多组压持件61同时对片状型材进行加工处理，加快了工艺效率，多组压持件61所具备的相应的圆锥台62能够活动转动，便于调节压持部63的位置，为片状型材提供了不同角度的厚度补偿，以及不同方向的压持印纹。每组压持件61受控于不同的液压单元20，且提供的压力自片状型材的两端向中心呈逐渐增大的趋势，有效的解决了待弯折加工的片状型材位于中心处弯折角度最大，片状型材弯折方向的一侧皱起程度最大，另一侧延展程度最大的问题，有效的确保片状型材弯折加工后的厚度趋于一致。

具体的，参图2所示放置部31设有若干容置于操作台1底层且能够升降移动的夹持机构1314，夹持机构1314与弧形模块4共同夹持片状型材。放置部31布置若干与弧形模块4轨迹相同且平行的夹持机构1314。具体的，夹持机构1314可以时该领域技术人员常用的夹块，同样起到限位定型的作用，更加完善了已加工部分的定型，夹持机构1314与弧形模块4分布于片状型材的两侧，共同对片状型材夹持，为不影响弯折执行机构5对片状型材的作用，使夹持机构1314具备升降功能，能够更加从容有效便于固定片状型材。操作台1还配置有减震装置（未示出），减震装置的配置能够保护控制单元及伺服电机，避免长时间的工作状态下，设备出现损坏，同时还起到一定的减噪的作用，施工人员起到一定的保护。

工作原理：利用片状型材在弯折过程中会出现向弯折的方向一侧出现收缩，相背的一侧出现延展的问题，进行设计，采用压持装置6对待加工的片状型材进行加工前的预处理，具体的，通过计算片状型材的弯折弧度，得知片状型材两侧拉伸和皱缩的幅度，利用厚度补偿原理，事先改变型材待弯折方向以及相背方向的厚度，使弯折加工过后的片状型材厚度保持一致，减少后期打磨工艺的步骤复杂程度。更具体的利用的是动力装置2的多油路控制单元控制，通过多组压持件61对片状型材进行区域化处理，使每个区域的厚度补偿程度不同，但又对称，使得位于弯折中心处的厚度补偿偏大，片状型材待弯折的两端厚度补偿偏小些。在此过程中，尤为重要的是，根据片状型材弯曲产生皱缩的现象，其弧形纹路631自两端向中央呈现逐渐密集的趋势，对压持件61底部与片状型材相接触的压持部63进行一定的改进，通过在压持部63倾斜底面且靠近片状型材的部分镀一层高硬度金属的弧形纹路631，如镍60，铬等金属，在压持件61对片状型材施加压力的过程中，自压持部63倾斜底面两端向内弯曲且呈凸起状的若干弧形纹路631，在片状型材表面形成部分相应的压持印纹，填补了在弯折过程中出现皱缩隆起的现象。预处理结束前需一定的塑型时间，防止出现弹性变化。预处理结束后，动力装置2通过控制压持件61释放部分压力，细微调节压持件61与片状型材的对应位置使压持部63的斜面与片状型材处于相对接近贴合的状态，之后，利用曲柄摇杆机构控制的弯折执行机构5形成多点式弧线轨迹运动，对片状型材进行分区域处理，分散片状型材在弯曲时的应力作用，同时经弯折执行后的部分，夹持机构1314升至片状型材的侧部与弧形模块4共同夹持，为片状型材起到更好的塑型效果，此时压持件61还保持着与片状型材的上端相贴合的趋势，弯折加工结束后，动力装置2释放全部压力，夹持机构1314收回至操作台1底层内，弯折执行机构5退至初始位置，结束整个弯折加工过程。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于，包括：操作台，操作台的顶部布置有动力装置，操作台具有容置片状型材的放置部以及对向分布于放置部两侧的弯折执行机构和弧形模块，受动力装置驱动自操作台的顶部向放置部方向布置的压持装置；

所述压持装置包括：压持件，布置于压持件底端并能够转动的圆锥台，以及固设于圆锥台底部且具有倾斜底面的压持部；

所述弯折执行机构内部采用曲柄摇杆机构，所述弯折执行机构布置有推压型材的推杆组件，所述推杆组件受曲柄摇杆机构控制作弧形轨迹运动。

2.根据权利要求1所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述推杆组件的运动轨迹与弧形模块相适配。

3.根据权利要求1所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述压持部的倾斜底面靠近片状型材待弯折方向的一端具有若干弧形纹路，所述若干弧形纹路自两侧向内弯曲且呈凸起状，且所述若干弧形纹路自两侧向内的排布间距逐渐缩小。

4.根据权利要求1所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述压持部的倾斜底面与片状型材表面贴合，并受控的对片状型材自靠近推杆组件的一侧向背离推杆组件的一侧施加具有一定偏转角的推力。

5.根据权利要求4所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述偏转角小于45°。

6.根据权利要求1所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述放置部设有若干容置于操作台底层且能够升降移动的夹持机构，所述夹持机构与弧形模块共同夹持片状型材。

7.根据权利要求1所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述操作台配置有减震装置。

8.根据权利要求7所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述压持件设置有多组，且压持件的前端能够伸缩，并均纵向布置于片状型材的上方。

9.根据权利要求8所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述多组压持件受控于多组液压单元，且自片状型材的两端向中心提供的压力逐渐提高。

10.根据权利要求1所述的一种汽车零部件型材的弯折设备，其特征在于：所述圆锥台用于调节压持部的压持位置。

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