CN112872101A - 一种带电辅助的多道次辊弯成形设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，包括矩形机架，所述机架上方固定设置有底板，所述底板上方左右两侧均分别设置有辊弯成型机单元，所述辊弯成型机单元包括多个等距离设置的轧辊装置，每个轧辊装置均连接有动力单元，每个所述轧辊装置一侧均设置有一个电辅助装置，左右两侧的辊弯成型机单元前方固定设置有送料单元、后方固定设置有落料单元，所述送料单元上固定设置有监测板料并控制电辅助装置的监测装置，本发明根据塑性成形原理以及电塑性效应的特点，进而改善辊弯成形工艺，将电塑性效应与多道次辊弯成形工艺相结合，使得板料在辊弯成形过程中塑性增加，使得板料的回弹减小，可以改进工艺，减少加工道次、减小轧辊磨损等。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域及电子技术领域，尤其是一种带电辅助的多道次辊弯成形设备。
背景技术
辊弯成形工艺又被称为冷弯成形或者辊压成形，辊弯成形工艺是通过顺序配置的多道具次有特定轮廓截面的成形轧辊，对板材或者卷材进行逐步的横向弯曲来得到特定形状的金属型材。与一些其他的金属板材成形工艺相比较，辊弯成形工艺能生产出比较复杂的截面，能够连续加工具有更高的生产效率，能够提高板材的硬度和强度，材料利用率高等优点。基于以上特点，辊弯成形设备在汽车零部件制造业、建筑业、高铁以及航空航天工业中有着广泛的应用。随着我国汽车工业技术的进步，对汽车的安全性、舒适性、节能环保等方面提出了更高的要求，因此汽车轻量化成为未来汽车发展的趋势。高强度钢板具有高强度、高韧性、高成形精度的特点，汽车用高强度钢板辊弯成形前后保险杠、底盘车架、车身侧板、立柱等零件，可以大大降低车身的重量，是汽车轻量化的一个重要方面。
与普通的钢板相比高强度钢在成形时具有更高的屈服应力和抗拉强度，较低的硬化指数和延伸率，所以高强度钢板的成形性比普通钢板要差，在成形时容易回弹和开裂。在高强度钢板辊弯成形时需要很大的成形力，容易损伤轧辊减小轧辊寿命。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，以解决在制备材料过程中出现材料回弹过大、难变形、轧辊磨损严重等问题，根据塑性成形原理以及电塑性效应的特点，进而改善辊弯成形工艺，将电塑性效应与多道次辊弯成形工艺相结合，使得板料在辊弯成形过程中塑性增加，使得板料的回弹减小，可以改进工艺，减少加工道次、减小轧辊磨损等。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，包括矩形机架，所述机架上方固定设置有底板，所述底板上方左右两侧均分别设置有辊弯成型机单元，所述辊弯成型机单元包括多个等距离设置的轧辊装置，所述轧辊装置包括垂直设置的上轧辊和下轧辊且上轧辊和下轧辊之间的垂直间隙为板料厚度，每个所述轧辊装置均连接有动力单元，每个所述轧辊装置一侧均设置有一个电辅助装置，左右两侧的辊弯成型机单元前方固定设置有送料单元、后方固定设置有落料单元，所述送料单元的送料位置和落料单元的落料位置均为上轧辊和下轧辊之间的垂直间隙，所述送料单元上固定设置有监测板料并控制电辅助装置的监测装置。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述底板上方左右两侧均分别固定设置有下侧板，左右两侧的下侧板的内侧垂直方向均固定设置有上侧板且左右两侧的上侧板通过多个连杆固定连接，左右两侧的上侧板外侧均转动设置有多个等距离的轧辊装置且多个等距离的轧辊装置设置于下侧板上方，每个所述轧辊装置的一侧均设置有一个连杆。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述动力单元包括多个穿过左右两侧上轧辊的上传动轴和多个穿过左右两侧下轧辊的下传动轴，多个所述上传动轴和下传动轴的一侧均转动连接有电机，左右两侧的上侧板内侧的上传动轴上套设有上传动齿轮、下传动轴上套设有下传动齿轮，所述上传动齿轮和下传动齿轮相互啮合。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述上传动轴穿过左右两侧的上侧板且上传动轴与上侧板接触处设置有圆锥滚子轴承，所述下传动轴穿过左右两侧的下侧板且下传动轴与下侧板接触处设置有圆锥滚子轴承。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述电辅助装置包括与连杆端部固定连接的支座、与支座固定连接的电磁继电器、与电磁继电器固定连接的长杆和套设于长杆上方的压缩弹簧，所述长杆的末端开槽且槽口内表面贴有绝缘膜，滚子电极通过铜制螺钉转动设置于槽口内，所述铜制螺钉与滚子电极接触的部分套有绝缘胶套，所述铜制螺钉头部开有一槽口，连接脉冲电源的导线在槽口处与滚子电极进行连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述送料单元和落料单元均包括L型的托料板且托料板的L型上端部向下一定弧度，所述送料单元还包括设置于托料板上方的两个导料板且两个导料板均设置于上轧辊和下轧辊之间的垂直间隙处，所述导料板包括两个上导料板和固定设置于上导料板下方的侧导料板，两个所述侧导料板之间的距离等于板料宽度，所述侧导料板的厚度等于板料厚度，两个所述上导料板之间的距离小于板料宽度。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述监测装置包括固定设置于侧导料板上的传感器支架，所述传感器支架上固定设置有光电传感器，所述上导料板的中间开有槽口，所述光电传感器设置于上导料板槽口的上方用于监测板料情况。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
1、本发明改善了现有的制备高强度材料的工艺，利用电塑性效应，材料在加工过程中，进行电刺激，利用电刺激来产生电塑性效应提高材料变形的塑性，使材料在变形过程中的塑性增加，变形抗力减小，在成形过程中，减少冷加工的软化退火工序，省去加热设备，节能省源，能显著提高生产效率，以解决材料成形过程中难变形，回弹大，轧辊磨损大等问题；
2、本发明设置了辊弯成型机单元、动力单元、电辅助装置、送料单元、落料单元和监测装置，辊弯成形机单元包括多个等距离设置的轧辊装置，可以根据工艺要求设置不同数量的轧辊装置，将电塑性效应与辊弯成形工艺相结合，使得板料在辊弯成形过程中塑性增加，使得板料的回弹减小，可以改进工艺，减少加工工序、减小轧辊磨损；
3、本发明中左右两侧设置的辊弯成形机单元可以同时对材料进行加工，提高工作效率；
4、本发明的监测装置可以对光电传感器下方的材料进行检测，控制电极的起落；电辅助装置固定在连杆上，在每个轧辊装置前后都设有电辅助装置，可以根据加工时的需要进行选用，根据工艺选用合适道次的轧辊，用控制系统将需要用到的轧辊前后的滚子电极落下，将不需要用到的轧辊前后滚子电极收起，电极设计为滚子电极可以减小电极磨损，压缩弹簧保证滚子电极与板料接触的可靠性，使得材料在变形时一直有稳定的电流，提高材料塑性，以便获得质量更好的工件。
附图说明
图1是本发明整体三维立体图；
图2是本发明动力单元三维立体图；
图3是本发明电辅助装置三维立体图；
图4是本发明送料单元三维立体图；
图5是本发明监测装置三维立体图；
其中，1、矩形机架，2、底板，3、上轧辊，4、下轧辊，5、下侧板，6、上侧板，7、连杆，8、上传动轴，9、下传动轴，10、上传动齿轮，11、下传动齿轮，12、电辅助装置，13、送料单元，14、落料单元，15、监测装置，16、支座，17、电磁继电器，18、长杆，19、压缩弹簧，20、滚子电极，21、铜制螺钉，22、托料板，23、导料板，24、上导料板，25、侧导料板，26、光电传感器，27、传感器支架，28、电机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1至图5所示，一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，包括矩形机架1，所述机架1上方固定设置有底板2，所述底板2上方左右两侧均分别固定设置有下侧板5，左右两侧的下侧板5的内侧垂直方向均固定设置有上侧板6且左右两侧的上侧板6通过多个连杆7固定连接，左右两侧的上侧板6外侧均转动设置有辊弯成型机单元，所述辊弯成型机单元包括多个等距离设置的轧辊装置，多个等距离的轧辊装置设置于下侧板5上方，每个所述轧辊装置的一侧均设置有一个连杆7，所述轧辊装置包括垂直设置的上轧辊3和下轧辊4且上轧辊3和下轧辊4之间的垂直间隙为板料厚度。
每个所述轧辊装置均连接有动力单元，所述动力单元包括多个穿过左右两侧上轧辊3的上传动轴8和多个穿过左右两侧下轧辊4的下传动轴9，多个所述上传动轴8和下传动轴9的一侧均转动连接有电机28，所述上传动轴8穿过左右两侧的上侧板6且上传动轴8与上侧板6接触处设置有圆锥滚子轴承，所述下传动轴9穿过左右两侧的下侧板5且下传动轴9与下侧板5接触处设置有圆锥滚子轴承。左右两侧的上侧板6内侧的上传动轴8上套设有上传动齿轮10、下传动轴9上套设有下传动齿轮11，所述上传动齿轮10和下传动齿轮11相互啮合。
每个所述轧辊装置一侧均设置有一个电辅助装置12，所述电辅助装置12包括与连杆7端部固定连接的支座16、与支座16固定连接的电磁继电器17、与电磁继电器17固定连接的长杆18和套设于长杆18上方的压缩弹簧19，所述长杆18的末端开槽且槽口内表面贴有绝缘膜，滚子电极20通过铜制螺钉21转动设置于槽口内，所述铜制螺钉21与滚子电极20接触的部分套有绝缘胶套，所述铜制螺钉21头部开有一槽口，连接脉冲电源的导线在槽口处与滚子电极20进行连接。
左右两侧的辊弯成型机单元前方固定设置有送料单元13、后方固定设置有落料单元14，所述送料单元13的送料位置和落料单元14的落料位置均为上轧辊3和下轧辊4之间的垂直间隙，所述送料单元13和落料单元14均包括L型的托料板22且托料板22的L型上端部向下一定弧度，所述送料单元13还包括设置于托料板22上方的两个导料板23且两个导料板23均设置于上轧辊3和下轧辊4之间的垂直间隙处，所述导料板23包括两个上导料板24和固定设置于上导料板24下方的侧导料板25，两个所述侧导料板25之间的距离等于板料宽度，所述侧导料板25的厚度等于板料厚度，两个所述上导料板24之间的距离小于板料宽度。
所述送料单元13上固定设置有监测板料并控制电辅助装置的监测装置15，所述监测装置15包括固定设置于侧导料板25上的传感器支架27，所述传感器支架27上固定设置有光电传感器26，所述上导料板24的中间开有槽口，所述光电传感器26设置于上导料板24槽口的上方用于监测板料情况。
具体实施方法：开启电源启动机器后，将板料放在托料板22上，板料沿着两导料板23之间的槽进入机器，导料板23可以对板料起到定位的作用，使得板料在进入轧辊时不会偏离。当板料经过光电传感器26下端时，光电传感器26可以监测到板料，这时光电传感器26会发送信号给电磁继电器17，使电磁继电器17工作，电辅助装置12下端的滚子电极20抬起，当板料经过滚子电极20后电磁继电器17停止工作，滚子电极20落下，本发明两侧分别安装有多个轧辊装置，可以根据工艺的需要来选用轧辊装置，在每一个轧辊装置后都安装有电辅助装置12，可以保证选用任何轧辊时，第一个电辅助装置12与选用轧辊后的电辅助装置12都可以形成回路。当机器开始稳定的工作时，在电辅助装置12中压缩弹簧19的作用使得滚子电极20与板料稳定的接触，不会发生接触不良，压缩弹簧19使得滚子电极20一直处于被压下的状态，本发明改善了现有的制备高强度材料的工艺，利用电塑性效应，板料在加工过程中，进行电刺激，利用电刺激来产生电塑性效应提高板料变形的塑性，使板料在变形过程中的塑性增加，变形抗力减小，在成形过程中，减少冷加工的软化退火工序，省去加热设备，节能省源，能显著提高生产效率，以解决材料成形过程中难变形、回弹大、轧辊磨损大等问题。
Claims (7)
1.一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：包括矩形机架（1），所述机架（1）上方固定设置有底板（2），所述底板（2）上方左右两侧均分别设置有辊弯成型机单元，所述辊弯成型机单元包括多个等距离设置的轧辊装置，所述轧辊装置包括垂直设置的上轧辊（3）和下轧辊（4）且上轧辊（3）和下轧辊（4）之间的垂直间隙为板料厚度，每个所述轧辊装置均连接有动力单元，每个所述轧辊装置一侧均设置有一个电辅助装置（12），左右两侧的辊弯成型机单元前方固定设置有送料单元（13）、后方固定设置有落料单元（14），所述送料单元（13）的送料位置和落料单元（14）的落料位置均为上轧辊（3）和下轧辊（4）之间的垂直间隙，所述送料单元（13）上固定设置有监测板料并控制电辅助装置的监测装置（15）。
2.根据权利要求1所述的一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：所述底板（2）上方左右两侧均分别固定设置有下侧板（5），左右两侧的下侧板（5）的内侧垂直方向均固定设置有上侧板（6）且左右两侧的上侧板（6）通过多个连杆（7）固定连接，左右两侧的上侧板（6）外侧均转动设置有多个等距离的轧辊装置且多个等距离的轧辊装置设置于下侧板（5）上方，每个所述轧辊装置的一侧均设置有一个连杆（7）。
3.根据权利要求2所述的一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：所述动力单元包括多个穿过左右两侧上轧辊（3）的上传动轴（8）和多个穿过左右两侧下轧辊（4）的下传动轴（9），多个所述上传动轴（8）和下传动轴（9）的一侧均转动连接有电机（28），左右两侧的上侧板（6）内侧的上传动轴（8）上套设有上传动齿轮（10）、下传动轴（9）上套设有下传动齿轮（11），所述上传动齿轮（10）和下传动齿轮（11）相互啮合。
4.根据权利要求3所述的一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：所述上传动轴（8）穿过左右两侧的上侧板（6）且上传动轴（8）与上侧板（6）接触处设置有圆锥滚子轴承，所述下传动轴（9）穿过左右两侧的下侧板（5）且下传动轴（9）与下侧板（5）接触处设置有圆锥滚子轴承。
5.根据权利要求2所述的一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：所述电辅助装置（12）包括与连杆（7）端部固定连接的支座（16）、与支座（16）固定连接的电磁继电器（17）、与电磁继电器（17）固定连接的长杆（18）和套设于长杆（18）上方的压缩弹簧（19），所述长杆（18）的末端开槽且槽口内表面贴有绝缘膜，滚子电极（20）通过铜制螺钉（21）转动设置于槽口内，所述铜制螺钉（21）与滚子电极（20）接触的部分套有绝缘胶套，所述铜制螺钉（21）头部开有一槽口，连接脉冲电源的导线在槽口处与滚子电极（20）进行连接。
6.根据权利要求1所述的一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：所述送料单元（13）和落料单元（14）均包括L型的托料板（22）且托料板（22）的L型上端部向下一定弧度，所述送料单元（13）还包括设置于托料板（22）上方的两个导料板（23）且两个导料板（23）均设置于上轧辊（3）和下轧辊（4）之间的垂直间隙处，所述导料板（23）包括两个上导料板（24）和固定设置于上导料板（24）下方的侧导料板（25），两个所述侧导料板（25）之间的距离等于板料宽度，所述侧导料板（25）的厚度等于板料厚度，两个所述上导料板（24）之间的距离小于板料宽度。
7.根据权利要求6所述的一种带电辅助的多道次辊弯成形设备，其特征在于：所述监测装置（15）包括固定设置于侧导料板（25）上的传感器支架（27），所述传感器支架（27）上固定设置有光电传感器（26），所述上导料板（24）的中间开有槽口，所述光电传感器（26）设置于上导料板（24）槽口的上方用于监测板料情况。
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| CN114054554A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-18 | 北方工业大学 | 一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统 |
| CN114054554B (zh) * | 2021-11-23 | 2023-05-23 | 北方工业大学 | 一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统 |
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| CN112872101B (zh) | 2022-04-19 |
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