CN112742929A - 一种条形工件随动弯曲成形装置 - Google Patents

Abstract

一种条形工件随动弯曲成形装置，包括底座，底座上设置支撑单元和随动弯曲单元，支撑单元设有支撑辊轮架和支撑安装板，支撑辊轮架固定在支撑安装板上，支撑安装板位于底座上，支撑辊轮架设置两组支撑辊轮；随动弯曲单元设有随动安装板、支架、伺服油缸、升降框架、旋转框架和随动框架，支架固定在随动安装板上，伺服油缸固定在支架顶部，伺服油缸连接升降框架，旋转框架连接升降框架，旋转框架可相对升降框架转位调整，随动框架两端与旋转框架铰接，随动框架设有一组成形辊轮。本发明通过控制成形辊轮和支撑辊轮位置落差值来实现辊压线变半径连续弯曲成形，既可以实现定半径产品件弯曲成形，又可以实现变半径产品件弯曲成形，生产效率高，通用性好。

Description

一种条形工件随动弯曲成形装置

技术领域

本发明涉及一种辊弯成形装置，特别是条形工件随动弯曲成形装置。

背景技术

辊压生产线在线成弧工序是管梁生产工艺中的重要组成部分。现有辊压线在线成弧技术下加工的基本是定半径管梁，如图9所示，采用常规的辊弧机构即可成形。若需要加工变半径管梁，如图8所示，即管梁延长度方向存在两段及以上不同半径弧段，则要再增加一道线下成形工序，如压弯、拉弯。增加线下工序会降低生产节拍，增加人员及设备投入，导致生产成本增加。随着新技术和新工艺的发展，变半径管梁的市场需求量越来越大，质量要求也越来越高。如变半径防撞梁、行人保护横梁等越来越多的应用在了汽车被动安全系统上，且所使用的高强钢强度越来越高，成形难度越来越大，甚至已不能用压弯、拉弯等工艺成形。鉴于此，传统的在线定弧+线下二次成形生产方式已难以满足变半径产品的生产要求和市场需求，需要设计一种新的在线变半径成弧装置。

发明内容

本发明的目的在于针对解决现有技术之问题，提供一种通过改变成形辊轮与支撑辊轮位置落差，实现定半径或变半径弯曲成形加工的条形工件随动弯曲成形装置。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种条形工件随动弯曲成形装置，包括底座，底座上沿入料方向依次设置支撑单元和随动弯曲单元，所述支撑单元设有支撑辊轮架和支撑安装板，支撑辊轮架固定在支撑安装板上，支撑安装板位于底座上，支撑辊轮架设置两组支撑辊轮；所述随动弯曲单元设有随动安装板、支架、伺服油缸、升降框架、旋转框架和随动框架，支架固定在随动安装板上，伺服油缸固定在支架顶部，伺服油缸活塞杆连接升降框架，旋转框架连接升降框架，旋转框架可相对升降框架转位调整，随动框架两端与旋转框架铰接，随动框架设有一组成形辊轮。

上述条形工件随动弯曲成形装置，所述旋转框架上部设有弧形槽，所述升降框架对应弧形槽的位置设有弧形凸块，弧形凸块匹配安装在弧形槽内，升降框架四角分别设置弧形螺栓槽，由穿过旋转框架和弧形螺栓槽的螺栓将旋转框架与升降框架固定。

上述条形工件随动弯曲成形装置，所述旋转框架两侧对称设置角度调整机构，角度调整机构设有调整齿轮、调整轴、调整齿条和调整机构安装块，调整机构安装块为空腔结构，调整齿轮安装在调整轴上，调整齿轮、调整轴位于调整机构安装块内，调整轴端部穿出调整机构安装块外壁，调整齿条与调整齿轮啮合，调整齿条上部穿出调整机构安装块悬挂在升降框架上，调整机构安装块邻近升降框架的侧边与升降框架铰接。

上述条形工件随动弯曲成形装置，两组支撑辊轮前后设置，每组支撑辊轮分别设有上下配置的上支撑辊轮和下支撑辊轮，上支撑辊轮两端由上辊轮安装块支撑，各上辊轮安装块两侧与支撑辊轮架滑动配合，各上辊轮安装块上部螺纹连接辊轮调整螺栓，辊轮调整螺栓穿过支撑辊轮架顶部并由螺母锁紧；下支撑辊轮两端由下辊轮安装块支撑，各下辊轮安装块两侧与支撑辊轮架滑动配合，下辊轮安装块上部与对应的上辊轮安装块螺栓连接，上辊轮安装块上部与对应的下辊轮安装块之间设有调整垫片。

上述条形工件随动弯曲成形装置，所述随动框架两侧分别设有耳轴，耳轴由旋转框架的耳轴孔支撑，耳轴与耳轴孔之间设有轴承；成形辊轮由上下配置的上成形辊轮和下成形辊轮组成，上成形辊轮两端和下成形辊轮两端由随动框架支撑。

上述条形工件随动弯曲成形装置，所述随动安装板下部设有和下板体，下板体左右两侧设有用于调整下板体横向位置的下板体横向调整螺栓，随动安装板前后两侧设有用于调整其纵向位置的随动安装板纵向调整螺栓。

上述条形工件随动弯曲成形装置，所述支架两侧设有竖直导轨，升降框架两侧分别连接滑块，滑块与竖直导轨滑动连接。

上述条形工件随动弯曲成形装置，所述支撑安装板两侧设有用于调整支撑安装板横向位置的支撑安装板调整螺栓；两组支撑辊轮与一组成形辊轮的位置前后对应。

上述条形工件随动弯曲成形装置，升降框架顶部设有连接块，伺服油缸经连接块连接升降框架，连接块下部为内凹弧面，旋转框架顶部为与内凹弧面匹配的外凸弧面。

本发明所述装置包括支撑单元和随动弯曲单元，支撑单元设置支撑辊轮，随动弯曲单元设置成型辊轮。随动弯曲单元以伺服油缸作为弯曲的动力源和控制源，通过控制成形辊轮和支撑辊轮位置落差值来实现辊压线变半径连续弯曲成形。随动弯曲单元采用三层嵌套框架组合而成，具有1个平动、2个转动3个自由度，同时具备上下位置自动调节、人工旋转调节、随动自适应转动功能。本发明安装在辊压线末端，既可以实现定半径产品件弯曲成形，又可以实现变半径产品件弯曲成形，生产效率高，布局灵活、调整方便，通用性好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是随动弯曲单元三层框架部分的立体结构示意图；

图4图3的B向视图；

图5是旋转框架、升降框架的对应关系示意图；

图6是图5的C向视图；

图7是本发明用于辊压生产线的示意图；

图8变半径管梁示意图；

图9定半径管梁示意图。

图中各标号清单为：Ⅰ、支撑单元，Ⅱ、随动弯曲单元，Ⅲ、辊压生产线，1、底座，2、工件，3、下支撑辊轮，4、上支撑辊轮，5、支撑辊轮架，6、辊轮调整螺栓，7、上辊轮安装块，8、下辊轮安装块，9、支撑安装板，10、支撑安装板调整螺栓，11、下板体，12、下板体横向调整螺栓，13、支架，14、伺服油缸，15、连接块，16、升降框架，16-1、弧形凸块，16-2、弧形螺栓槽，17、旋转框架，17-1、弧形槽，18、角度调整机构，18-1、调整机构安装块，18-2、调整齿轮，18-3、调整齿条，18-4、调整轴，19、随动框架，19-1、耳轴，20、上成形辊轮，21、下成形辊轮，22、随动安装板，23、随动安装板纵向调整螺栓，24、竖直导轨。

具体实施方式

参看图7，本发明所述装置安装在辊压生产线Ⅲ的直形料出料末端，工件直形料由辊压生产线成形后输出，直接进入所述弯曲成形装置进行定径或变径弯曲加工。所述装置包括底座1，底座沿工件2的入料方向依次设置支撑单元Ⅰ和随动弯曲单元Ⅱ。支撑单元的支撑辊轮对直条工件可靠支撑，随动弯曲单元通过控制成形辊轮和支撑辊轮位置落差值实现工件的变半径连续弯曲成形。

参看图1、图2，所述支撑单元设有支撑辊轮架5和支撑安装板9，支撑辊轮架固定在支撑安装板上，支撑安装板位于底座上。支撑安装板的左右两侧共设置四根用于调整支撑安装板横向位置的支撑安装板调整螺栓10，松开紧固支撑安装板的螺栓，旋动支撑安装板调整螺栓，即可以调整支撑安装板的横向位置，从而对整个支撑单元进行横向调节，使支撑辊轮与工件对中，确保准确入料，调整合适后拧紧连接螺栓，支撑安装板即被固定在底座上。支撑辊轮架上依前后位置设置两组支撑辊轮，每组支撑辊轮分别设有上下配置的上支撑辊轮4和下支撑辊轮3，上支撑辊轮两端由上辊轮安装块7支撑，各上辊轮安装块两侧与支撑辊轮架滑动配合，各上辊轮安装块上部螺纹连接辊轮调整螺栓6，辊轮调整螺栓穿过支撑辊轮架顶部并由螺母锁紧，松开螺母可以调整上辊轮安装块的上下位置。下支撑辊轮两端由下辊轮安装块8支撑，各下辊轮安装块两侧与支撑辊轮架滑动配合，下辊轮安装块上部与所对应的上辊轮安装块螺栓连接，上辊轮安装块上部与对应的下辊轮安装块之间设有调整垫片，使上下支撑辊轮的间隙可调。

参看图1-图4，所述随动弯曲单元设有随动安装板22、支架13、伺服油缸14，三层嵌套的升降框架16、旋转框架17、随动框架19和一对成形辊轮。支架固定在随动安装板上，伺服油缸固定在支架顶部，伺服油缸外接伺服液压站，可为成形辊轮上下移动提供动力和伺服控制，是整个装置的动力源和控制源。升降框架为随动弯曲单元可运动部分的最外层框架，升降框架经连接块15与伺服液压缸活塞杆连接，伺服油缸驱动升降框架上下移动，为保证升降框架移动的稳定性，支架两侧设有竖直导轨24，升降框架两侧分别连接滑块，滑块与竖直导轨滑动连接。旋转框架17为次外层框架，安装于升降框架上，旋转框架可以相对升降框架以产线的方向为轴线旋转，进而实现对工件进行角度扭转。随动框架19为最内层为随动框架，随动框架安装于旋转框架上，成形辊轮安装在随动框架上。

参看图2-图6，所述旋转框架17上部设有弧形槽17-1，所述升降框架对应弧形槽的位置设有弧形凸块16-1，弧形凸块匹配安装在弧形槽内，弧形凸块可以在弧形槽内滑动。升降框架四角分别设置弧形螺栓槽16-2，由穿过旋转框架和弧形螺栓槽的螺栓将旋转框架与升降框架固定。为便于调整旋转框架相对升降框架的角度，设置了角度调整机构18，角度调整机构对称设置在旋转框架两侧。角度调整机构设有调整齿轮18-2、调整轴18-4、调整齿条18-3和调整机构安装块18-1，调整机构安装块为空腔结构，调整齿轮安装在调整轴上，调整齿轮、调整轴位于调整机构安装块内，调整轴的端部穿出调整机构安装块的外壁，以便于调整，调整齿条与调整齿轮啮合，调整齿条上部穿出调整机构安装块悬挂在升降框架上，调整机构安装块邻近升降框架的侧边与升降框架铰接。需要调整旋转框架相对升降框架的角度时，松开连接旋转框架和升降框架的螺母，旋动两处调整机构的调整轴，使旋转框架顺时针或逆时针旋转，调整合适后将旋转框架与升降框架锁定。

参看图2-图4，所述随动框架19的两侧分别设有耳轴19-1，耳轴由旋转框架的耳轴孔支撑，耳轴与耳轴孔之间设有轴承。这种随动框架与旋转框架铰接的连接方式，可以使成型辊轮在工作过程中具有随动自适应转动功能。成形辊轮由上下配置的上成形辊轮20和下成形辊轮21组成，上成形辊轮两端和下成形辊轮两端均由随动框架支撑。

仍参看图1、图2，所述随动安装板22下部设有下板体11，下板体左右两侧设有四个用于调整下板体横向位置的下板体横向调整螺栓12，随动安装板前后两侧设有用于调整其纵向位置的随动安装板纵向调整螺栓23。这种双层可调节结构可对随动弯曲单元相对底座进行纵向(沿产线方向)的位置调节及横向(垂直于产线方向)调节。

Claims (9)

1.一种条形工件随动弯曲成形装置，包括底座，其特征在于：底座上沿入料方向依次设置支撑单元和随动弯曲单元，所述支撑单元设有支撑辊轮架和支撑安装板，支撑辊轮架固定在支撑安装板上，支撑安装板位于底座上，支撑辊轮架设置两组支撑辊轮；所述随动弯曲单元设有随动安装板、支架、伺服油缸、升降框架、旋转框架和随动框架，支架固定在随动安装板上，伺服油缸固定在支架顶部，伺服油缸活塞杆连接升降框架，旋转框架连接升降框架，旋转框架可相对升降框架转位调整，随动框架两端与旋转框架铰接，随动框架设有一组成形辊轮。

2.根据权利要求1所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：所述旋转框架上部设有弧形槽，所述升降框架对应弧形槽的位置设有弧形凸块，弧形凸块匹配安装在弧形槽内，升降框架四角分别设置弧形螺栓槽，由穿过旋转框架和弧形螺栓槽的螺栓将旋转框架与升降框架固定。

3.根据权利要求2所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：所述旋转框架两侧对称设置角度调整机构，角度调整机构设有调整齿轮、调整轴、调整齿条和调整机构安装块，调整机构安装块为空腔结构，调整齿轮安装在调整轴上，调整齿轮、调整轴位于调整机构安装块内，调整轴端部穿出调整机构安装块外壁，调整齿条与调整齿轮啮合，调整齿条上部穿出调整机构安装块悬挂在升降框架上，调整机构安装块邻近升降框架的侧边与升降框架铰接。

4.根据权利要求3所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：两组支撑辊轮前后设置，每组支撑辊轮分别设有上下配置的上支撑辊轮和下支撑辊轮，上支撑辊轮两端由上辊轮安装块支撑，各上辊轮安装块两侧与支撑辊轮架滑动配合，各上辊轮安装块上部螺纹连接辊轮调整螺栓，辊轮调整螺栓穿过支撑辊轮架顶部并由螺母锁紧；下支撑辊轮两端由下辊轮安装块支撑，各下辊轮安装块两侧与支撑辊轮架滑动配合，下辊轮安装块上部与对应的上辊轮安装块螺栓连接，上辊轮安装块上部与对应的下辊轮安装块之间设有调整垫片。

5.根据权利要求4所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：所述随动框架两侧分别设有耳轴，耳轴由旋转框架的耳轴孔支撑，耳轴与耳轴孔之间设有轴承；成形辊轮由上下配置的上成形辊轮和下成形辊轮组成，上成形辊轮两端和下成形辊轮两端由随动框架支撑。

6.根据权利要求5所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：所述随动安装板下部设有和下板体，下板体左右两侧设有用于调整下板体横向位置的下板体横向调整螺栓，随动安装板前后两侧设有用于调整其纵向位置的随动安装板纵向调整螺栓。

7.根据权利要求6所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：所述支架两侧设有竖直导轨，升降框架两侧分别连接滑块，滑块与竖直导轨滑动连接。

8.根据权利要求7所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：所述支撑安装板两侧设有用于调整支撑安装板横向位置的支撑安装板调整螺栓；两组支撑辊轮与一组成形辊轮的位置前后对应。

9.根据权利要求8所述的条形工件随动弯曲成形装置，其特征在于：升降框架顶部设有连接块，伺服油缸经连接块连接升降框架，连接块下部为内凹弧面，旋转框架顶部为与内凹弧面匹配的外凸弧面。

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