CN114603039B - 一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法，主要包括以下步骤包括S101、零件下料展开的工艺化处理；S102、弯曲成形定位点和检测点的选择；S103、锥形部弯曲原理；S104、弯曲过程编程；S105、锥形部折弯成形；S106、立体检测样板的设计和应用；S107、手工调修；S108、切割工艺补偿部分。本发明的成形和检测方法对不规则形状的成形件的成形操作更加简单，可使用通用工装模具和设备完成，成本相对较低；柔性弯曲成形工艺对于不同尺寸和形状的锥形件使用同一套模具成形，零件的弯曲圆角半径，弧长和锥形角度可按照产品需要随意调整，具有很好的推广使用价值。

Description

一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法
技术领域
本发明涉及锥形件成形技术领域，尤其涉及一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法。
背景技术
城铁车中的雪梨是冬季轨道清雪的工具，雪铲是雪梨上的铲雪零件，雪铲是一种不规则锥形结构的钢板件，结构上垂直于成形方向上有形状无尺寸，并且与一些筋板立体配合，制造难度大。
现有技术中，不规则锥形结构的钢板件的成形常用模具压形，但是结构形状复杂专用模具成形比较困难，无法给出回弹等参数。
因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法。由于零件尺寸大、模具成本也高，采用数控折弯机柔性弯曲成型，这样就需要解决编程、弯曲成形操作、检测等难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在数控折弯机上使用通用折弯模具成型不规则复杂截面锥形件、成形过程操作简单、质量可控、能大幅度减小成形的模具成本、提高成品率的城铁车不规则锥形件成形和检测方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法，该方法主要包括以下步骤：
S101、零件下料展开的工艺化处理，零件具有两侧的平面部、以及位于中部的锥形部，并预留工艺补偿部分，在所述零件的一端切出切割线；
S102、弯曲成形定位点和检测点的选择，根据零件在组装时的配合位置选择定位点和成形截面检测点，按照选取的定位点和检测点的位置从三维图中选取截面形状尺寸，设计制造样板；
S103、锥形部弯曲原理；
S104、弯曲过程编程，采用小块料分别编程的方式，利用小块试验件单独按照定位点处的截面编程，最终把两个程序连接起来；
S105、锥形部折弯成形，按照编程推进，并进行截面形状检测，调整模具下压量；
S106、立体检测样板的设计和应用，通过所述立体检测样板接触成形零件的不同位置以检测零件扭曲情况；
S107、手工调修，成形后的零件进行手工精细调修；
S108、切割工艺补偿部分。
进一步的，所述步骤S101中，所述工艺补偿部分具有转角处，在所述转角处切出所述切割线，且所述切割线的宽度为5mm。
进一步的，所述步骤S101中，零件展开为平面，将零件分为四个区域，分别为两侧的平面部a和平面部b，以及位于中部的锥形部c和锥形部d；
所述切割线之间通过直线连接，所述工艺补偿部分成形后沿所述切割线和所述直线切割掉。
进一步的，所述S103中，锥形部弯曲原理为使用小圆弧模具多次多步距推进模式弯曲成形大圆弧过程；锥形部弯曲成形时，通过两个折弯机定位点A和B推进步距量差异成形锥形原理，两个定位点的步距推进量C和D不同，所述步距推进量C大于步距推进量D。
进一步的，所述步骤S104中，编程先编程小截面，编程小截面时的步距为10mm～20mm，折弯点数量为n1；
编程大截面点步距根据锥形角度增加20mm～40mm，大截面的折弯点数为n2；
其中，n1＝n2，且折弯机压下量一致。
进一步的，所述立体检测样板包括：
底板，该底板用以固定检测用样板；
用以分割两个底板的支撑块，且所述支撑块选用硬木；以及
安装于所述底板的样板，所述样板与成形后的零件的对应位置的面型结构和尺寸匹配；
所述零件放置于所述立体检测样板时，所述样板分别与所述零件的对应位置接触以检测零件的成形质量；
所述底板的侧面具有检测端部空间形状的挡板；
所述立体检测样板还具有定位块。
在上述技术方案中，本发明提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法，具有以下有益效果：
本发明的成形和检测方法对不规则形状的成形件的成形操作更加简单，可使用通用工装模具和设备完成，成本相对较低；柔性弯曲成形工艺对于不同尺寸和形状的锥形件使用同一套模具成形，零件的弯曲圆角半径，弧长和锥形角度可按照产品需要随意调整，具有很好的推广使用价值。
本发明的方法的编程方法对通过定位处的单点编程，再把两个程序连接起来使用的方法大大简化了编程过程，对比两点同时编程方法简单，成功率高。
本发明根据零件的形状设计了立板样板检测方法，检测方法简单，可靠性高，工装检测点位置同组对零件一致，提高作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法加工的零件的结构示意图一；
图1a为图1中的A-A向截面图和B-B向截面图；
图2为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法加工的零件的四个区域划分的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法加工的零件的工艺补偿部分和切割线的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法加工的零件的圆弧检测点和弯曲成形定位点的选取位置示意图；
图5a为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的e位置的检测样板结构示意图；
图5b为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的f位置的检测样板结构示意图；
图6a为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的锥形部弯曲原理的示意图一；
图6b为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的锥形部弯曲原理的示意图二；
图6c为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的1号折弯线上用小圆弧模具弯曲成形的示意图；
图6d为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的2号折弯线上用小圆弧模具弯曲成形的示意图；
图6e为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的3号折弯线上用小圆弧模具弯曲成形的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的锥形件弯曲成形示意图；
图8a为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的f处的编程用料；
图8b为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的e处的编程用料；
图9为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的试错法编程顺序的示意图；
图10a为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的底板的结构示意图一；
图10b为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的底板的结构示意图二；
图10c为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的样板的结构示意图一；
图10d为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的样板的结构示意图二；
图10e为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的样板的结构示意图三；
图10f为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的支撑块的结构示意图；
图10g为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的挡板的结构示意图；
图10h为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的定位块的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法的工艺流程图。
附图标记说明：
1、工艺补偿部分；
101、切割线；102、直线；
201、底板；202、样板；203、支撑块；204、挡板；205、定位块。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本实施例的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法，该方法主要包括以下步骤：
S101、零件下料展开的工艺化处理，零件具有两侧的平面部、以及位于中部的锥形部，并预留工艺补偿部分1，在零件的一端切出切割线101；
S102、弯曲成形定位点和检测点的选择，根据零件在组装时的配合位置选择定位点和成形截面检测点，按照选取的定位点和检测点的位置从三维图中选取截面形状尺寸，设计制造样板；
S103、锥形部弯曲原理；
S104、弯曲过程编程，采用小块料分别编程的方式，利用小块试验件单独按照定位点处的截面编程，最终把两个程序连接起来；
S105、锥形部折弯成形，按照编程推进，并进行截面形状检测，调整模具下压量；
S106、立体检测样板的设计和应用，通过立体检测样板接触成形零件的不同位置以检测零件扭曲情况；
S107、手工调修，成形后的零件进行手工精细调修；
S108、切割工艺补偿部分1。
其中，本实施例的步骤S101中，工艺补偿部分1具有转角处，在转角处切出切割线101，且切割线101的宽度为5mm。零件展开为平面，将零件分为四个区域，分别为两侧的平面部a和平面部b，以及位于中部的锥形部c和锥形部d；切割线101之间通过直线102连接，工艺补偿部分1成形后沿切割线101和直线102切割掉。
参见图1至图2所示，图1和图2示出了产品的结构图，其中，图1a示出了图1中的A-A向截面图和B-B向截面图。首先，根据零件中不同部分的截面形状特点把零件分为四个部分，其中，上述的四个区域a、b、c、d中主要分为平面部a和平面部b，以及锥形部c和锥形部d。而零件成形时缺口部分需要有支撑，参见图3所示，图3中阴影部分为工艺补偿部分11，而工艺补偿部分1的边缘为上述的切割线101和切割线101之间的直线102。由于缺口部分需要有支撑，因此，事先把缺口部分补齐，即为上述的工艺补偿部分1。成形后形状变得不规则，划线困难，为了成形后寻找切割线101方便预先切出上述的切割线101。
优选的，本实施例的步骤S102中，参见图4所示，在图4中选取e和f点分别为截面圆弧检测点和弯曲成形定位点。按照此位置从三维图中选取截面形状，并设计制造样板，该制造样板专用于检测此位置截面形状。其中，图5a为e位置的检测样板结构示意图，图5b为f位置的检测样板结构示意图。
参见图6a至图6e所示，优选的，本实施例的步骤S103中，锥形部弯曲原理为使用小圆弧模具多次多步距推进模式弯曲成形大圆弧过程；锥形部弯曲成形时，通过两个折弯机定位点A和B推进步距量差异成形锥形原理，两个定位点的步距推进量C和D不同，所述步距推进量C大于步距推进量D。
使用小圆弧模具多次多步距推进模式弯曲成形大圆弧，图6b中，把圆弧段分为4段，其中123的数值标注为折弯线位置。图6c、图6d、图6e依次在三个折弯线上用小圆弧模具弯曲成形，三段弧累积成为大圆弧。通过改变图6b中的尺寸a可以成形出不同大小半径的圆弧。其中，a的尺寸越小成形圆弧越小。
参见图7所示，图7为锥形件弯曲成形示意图。图7中1-9数值标识的虚线为折弯线，成形时，折弯机上的A和B两点为定位点，并同时在两点位置分别按照尺寸C和D步距推进，图中C＞D，成形圆弧大小也不同，最终可以成形出锥形件。根据圆弧大小和锥形角度不同，改变C和D的数值得到所需要的形状的锥形件即可。
参见图8a和图8b所示，优选的，本实施例的步骤S104中，编程先编程小截面，编程小截面时的步距为10mm～20mm，折弯点数量为n1；
编程大截面点步距根据锥形角度增加20mm～40mm，大截面的折弯点数为n2；
其中，n1＝n2，且折弯机压下量一致。
不规则锥形件成形过程编程，因为两个定位点截面形状不同，成形过程推进步距不同和折弯机压下量不同，所以两点一起编程操作困难且耗费时间长。为此，采用小块料在两个定位点单独编程，最终把两个程序连接起来。其中，图8a是图4中的f处的编程用料，图8b为图4中的e处的编程用料。
锥形件编程时必须先编程小截面(即图4中的e处)，步距设置为10mm～20mm，折弯点数量为n1(根据实际形状和弧长大小选择)。大截面定位点步距根据圆弧大小和弧长适当增加步距约为30mm，搭接面处编程原则是必须与小截面点折弯点数n1一致，每个对应点的折弯机压下量一致。
由于截面无法规则表示出截面形状，编程时在样板上画出步距，通过试错法逐点试验编程。成形截面周长与样板曲线部分周长相同，根据设计的折弯顺序开始折弯端为定位一步一步检测调整设备，直到完全吻合。其中，图9为试错法编程顺序的示意图。每压一下后的样板检测过程反复试验。两个点的程序编制完成后的设备上把两点程序连接起来，准备折弯大件。
参见图10a～图10h所示，优选的，本实施例的立体检测样板包括：
底板201，该底板201用以固定检测用样板；
用以分割两个底板201的支撑块203，且支撑块203选用硬木；以及
安装于底板201的样板202，样板202与成形后的零件的对应位置的面型结构和尺寸匹配；
零件放置于立体检测样板时，样板202分别与零件的对应位置接触以检测零件的成形质量；
底板201的侧面具有检测端部空间形状的挡板204；
立体检测样板还具有定位块205。
由于零件形状的不规则和产品组装件中的摆放，零件的扭曲对成品件的影响很大。为此使用该处的立体样板检测。图10a和图10b为底板201的结构示意图，用以固定检测用样板202的部分。图10f为隔开两个底板201的支撑块203的结构示意图，支撑块203的材料选用硬木。图10c、图10d、图10e为检测外形的样板202的结构示意图，与实际想配合的零件位置相同。图10g为检测端部空间形状的挡板204的结构示意图。图10h为定位块205的结构示意图。
使用时，首先锥形件在底板201的定位块205和挡板204处定位，靠在上述的图10c、图10d、图10e为检测外形的样板202上即可完成锥形件的检测。
在上述技术方案中，本发明提供的一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法，具有以下有益效果：
本发明的成形和检测方法对不规则形状的成形件的成形操作更加简单，可使用通用工装模具和设备完成，成本相对较低；柔性弯曲成形工艺对于不同尺寸和形状的锥形件使用同一套模具成形，零件的弯曲圆角半径，弧长和锥形角度可按照产品需要随意调整，具有很好的推广使用价值。
本发明的方法的编程方法对通过定位处的单点编程，再把两个程序连接起来使用的方法大大简化了编程过程，对比两点同时编程方法简单，成功率高。
本发明根据零件的形状设计了立板样板检测方法，检测方法简单，可靠性高，工装检测点位置同组对零件一致，提高作业效率。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (1)

1.一种城铁车不规则锥形件成形和检测方法，其特征在于，该方法主要包括以下步骤：
S101、零件下料展开的工艺化处理，零件展开为平面，将零件分为四个区域，分别为两侧的平面部a和平面部b，以及位于中部的锥形部c和锥形部d；零件预留工艺补偿部分(1)，所述工艺补偿部分(1)具有转角处，在所述转角处切出切割线(101)，且所述切割线(101)的宽度为5mm；所述切割线(101)之间通过直线(102)连接，所述工艺补偿部分(1)成形后沿所述切割线(101)和所述直线(102)切割掉；
S102、弯曲成形定位点和检测点的选择，根据零件在组装时的配合位置选择定位点和成形截面检测点，按照选取的定位点和检测点的位置从三维图中选取截面形状尺寸，设计制造样板；
S103、锥形部弯曲原理，使用小圆弧模具多次多步距推进模式弯曲成形大圆弧过程；锥形部弯曲成形时，通过两个折弯机定位点A和B推进步距量差异成形锥形原理，两个定位点的步距推进量C和D不同，所述步距推进量C大于步距推进量D；
S104、弯曲过程编程，采用小块料分别编程的方式，利用小块试验件单独按照定位点处的截面编程，最终把两个程序连接起来；
先编程小截面，编程小截面时的步距为10mm～20mm，折弯点数量为n1；
编程大截面点步距根据锥形角度增加20mm～40mm，大截面的折弯点数为n2；其中，n1＝n2，且折弯机压下量一致；
S105、锥形部折弯成形，按照编程推进，并进行截面形状检测，调整模具下压量；
S106、立体检测样板的设计和应用，通过所述立体检测样板接触成形零件的不同位置以检测零件扭曲情况；
所述立体检测样板包括：
底板(201)，该底板(201)用以固定检测用样板；
用以分割两个底板(201)的支撑块(203)，且所述支撑块(203)选用硬木；以及
安装于所述底板(201)的样板(202)，所述样板(202)与成形后的零件的对应位置的面型结构和尺寸匹配；
所述零件放置于所述立体检测样板时，所述样板(202)分别与所述零件的对应位置接触以检测零件的成形质量；
所述底板(201)的侧面具有检测端部空间形状的挡板(204)；
所述立体检测样板还具有定位块(205)；
S107、手工调修，成形后的零件进行手工精细调修；
S108、切割工艺补偿部分(1)。
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