本发明专利技术公开了一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件，属于钣制型材弯曲成形领域。含有进料滚轮，进料滚轮通过主轴固定在机床架上，与夹持滚轮组件和出料侧滚轮组件构成型材零件的滚弯成形工作面，其特征在于在进料滚轮的上方设有一个压料滚轮，该压料滚轮的中心轴通过位于压料滚轮两侧的滚轮架固定在进料滚轮两侧的主轴上，滚轮架的上下连接杆通过可调支承丝杠连接，通过手柄旋转可调支承丝杠，来调节压料滚轮与进料滚轮的间隙，且压料滚轮与进料滚轮的间隙与型材零件的截面匹配。本发明专利技术增加的压料滚轮，在变曲率型材零件小半径到大半径变化滚弯加工时，使得型材零件始终与滚轮保持贴合，有效地提高了变曲率型材零件的滚弯成形加工精度，并且通过设计不同的组合轮片，可实现不同厚度、不同截面、任意规律曲率变化的型材滚弯加工，适于四轴滚弯机床的变曲率零件滚弯成形。
A roller assembly on the feed side of the roll forming machine for profile parts
【技术实现步骤摘要】
一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件
本专利技术涉及结构钣制型材弯曲成形领域，具体是一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件。
技术介绍
在飞机的设计中，为了实现结构轻量化、长寿命和高可靠性的需求，而大量采用了钣制型材零件。型材具有轻量化和较高强度的特点，广泛应用于航空、汽车、船舶行业的骨架零件的制造。框缘类型材零件是组成飞机骨架的主要受力零件，同时也是保证机身气动外形半硬壳结构的框架，其成形精度和质量直接影响到飞机的气动外形和强度。传统的滚弯机床都是手动控制的，往往要经过很多次的反复成形和校形才能满足要求，这样效率极低，成本也很高。因此,型材零件的数控滚弯加工成形问题一直是国内外学者和工程界研究和关心的课题。型材零件采用数控滚弯成形可以节约大量的成形模具、提高加工效率和成形质量，美国L&F公司和瑞士HAEUSLER公司已相继研制出加工该类零件的设备——数控四轴型材滚弯机(VPR-SPEC-CNC)。目前，国内外等曲率型材零件的数控四轴滚弯成形理论和加工已经比较成熟，且已形成了一系列标准。但在实际工程生产中，多数型材弯曲零件，特别是飞机机身的框缘类零件的曲率半径都是变化的。对于变曲率型材零件的传统加工方法，是通过制作靠模来控制滚轮成形零件，这样不仅效率低、成本高，而且零件成形后的表面质量不稳定。因此，近几年来，对于尺寸大、截面不对称、回弹量根据材料与半径的不同难以控制的框缘类零件，如何使用数控滚弯成形提高变曲率钣制框缘类型材零件加工的效率、提高成形质量以及降低成本，这一问题的研究已成为滚弯加工的一个新课题，引起工程界的高度重视。数控四轴型材滚弯加工技术采用钣制型材坯料在滚轮施加弯矩的作用下逐渐被弯曲成形的原理，通过一对进料、出料侧滚轮分别沿着预定轨迹推压型材零件使其弯曲变形，一对上下滚轮夹持受弯型材零件，并驱动输运受弯型材零件通过夹持区域而完成等曲率零件的滚弯加工。数控四轴型材滚弯加工技术已成为有效、可靠的钣制型材零件的加工主要手段。现有的数控四轴滚弯加工机床主要由计算机数控系统、伺服系统、进料滚轮、上下夹持滚轮、出料滚轮组成，通过夹持滚轮闭合提供压力，通过调节夹持滚轮的速度来实现型材的传送和连续滚弯；通过左右进出料滚轮位置向上(向下)推压(卸载)调节与型材的接触点的高度，实现对不同弯曲半径零件的滚弯。但是，在变曲率型材零件的滚弯成形加工过程中，型材零件的曲率半径不是一致变化的，当遇到小半径弧段向大半径弧段过渡的时候，随着滚弯半径的增大，两侧进出料侧滚轮的位置需要相应下降的调整，此时，加工型材零件受塑性屈服而不能有较大的弹性回复，出现加工型材与进出料侧滚轮的分离，由于现有的数控四轴滚弯机床没有能够在滚弯型材零件曲率半径从小半径到大半径滚弯加工时，将成形型材始终与进出料侧弯曲滚轮保持贴合的紧靠装置，使得型材零件的成形外形轮廓的精度出现较大的误差，所以现有技术中的数控四轴滚弯机床只能实现对曲率半径从大到小变化的型材零件的滚弯加工。
技术实现思路
为克服现有数控四轴滚弯技术中存在的只能实现对变曲率型材零件曲率半径从大到小的滚弯加工的不足，本专利技术提出了一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件。对于钣制型材零件的四轴滚弯机床的加工过程，型材零件从进料侧滚轮进入，通过上下夹持滚轮组件传送，最终通过出料侧弯曲滚轮加工完成。在进料侧滚轮和上下夹持滚轮之间部分的滚弯型材零件处于加载阶段，在出料侧滚轮和上下夹持滚轮之间部分的滚弯型材零件处于卸载阶段。其中，主要影响型材零件最终成形精度的是型材经卸载阶段滚弯而形成的最终曲率，而加载阶段型材零件主要处于弹性变形阶段。因此，在实现变曲率型材曲率半径从小半径到大半径滚弯加工时，根据半径与进出料侧弯曲滚轮的位置计算关系，保持卸载阶段一侧(出料侧)的滚轮位置不变，只调整加载阶段一侧(进料侧)的弯曲滚轮的位置，使得滚弯型材零件与进出料侧弯曲滚轮的贴合与紧靠，这样，就可以有效保证成形变曲率零件小半径到大半径过渡时的成形精度。本专利技术的一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件，含有进料滚轮，进料滚轮通过主轴固定在机床架上，与夹持滚轮组件和出料侧滚轮组件构成型材零件的滚弯成形工作面，其特征在于在进料滚轮的上方设有一个压料滚轮，该压料滚轮的中心轴通过位于压料滚轮两侧的滚轮架固定在进料滚轮两侧的主轴上，滚轮架的上下连接杆通过可调支承丝杠连接，通过手柄旋转可调支承丝杠，来调节压料滚轮与进料滚轮的间隙，且压料滚轮与进料滚轮的间隙与型材零件的截面匹配。优选的是压料滚轮包含多个同心不同直径的子滚轮，子滚轮与进料滚轮的间隙与型材零件的截面匹配。所述的压料滚轮根据型材截面的外形尺寸设计，本实施例为Z型材，故设计成由左轮片、中间轮片和右轮片三个同心不同直径的45#钢轮片组成。优选的是压料滚轮突出子滚轮带有倒角，防止滚弯成形过程中损伤型材零件。所述的滚轮架是左右对称结构，分别设在压料滚轮与进料滚轮的左右两侧，每侧的滚轮架均含有上连接杆和下连接杆，上连接杆的上端与压料滚轮一侧的中心轴连接，下连接杆的下端通过轴承与进料滚轮一侧的主轴连接，上连接杆的下端与下连接杆的上端通过可调支承丝杆连接。优选的是上连接杆是一个上端为耳片，下端为侧伸平台的L形结构，耳片上设有一个与压料滚轮中心轴匹配的连接通孔，侧伸平台设有与可调支撑丝杆匹配的螺纹通孔。优选的是下连接杆是一个上端为侧伸平台下端有连接环的吊环结构，侧伸平台上有与可调支撑丝杆匹配的螺纹通孔，连接环内嵌有与进料滚轮主轴匹配的轴承。优选的是下连接杆下端连接环内的轴承内侧设有与进料滚轮主轴键匹配的键槽，轴承的外侧与下连接杆下端连接环为一体结构。所述的下连接杆下端连接环的外侧套接有一个摆角控制套筒，该摆角控制套筒的一侧有与主轴键匹配的连接套，另一侧是带摆动缺口的套筒，下连接杆的摆动受摆动缺口的限位。优选的是可调支承丝杠中部外表面设有两段旋向相反的外螺纹，分别与上连接杆与下连接杆的螺纹匹配。通过手柄转动可调支撑丝杆上的螺母调节上连接杆与下连接杆之间的连接间隙，进而调节压料滚轮与进料滚轮的间隙。优选的是压料滚轮的中心轴是一个对称的台阶轴，中心轴的中部固定有压料轴承，压料轴承两侧的中心轴上设有与上连接杆连接通孔匹配的光杆段，光杆段外侧是有外螺纹的端头。所述的压料滚轮的三个子滚轮依次通过压料轴承安装在中心轴的中部，压料轴承的两侧通过压料滚轮垫圈将压料轴承限位，再将滚轮架上连接杆的连接通孔套接在中心轴的光杆段上，并通过螺母将上连接杆的外侧压紧。优选的是压料滚轮垫圈两端外径大小不等，且外表面加工有孔。所述的压料滚轮垫圈外径较小的一端与压料滚轮轴承紧靠安装，较大的一端与滚轮架上连接杆紧靠安装在压料滚轮轴上，用于避免压料滚轮转动时与压料滚轮连接杆的运动干涉。所述的进料滚轮两侧的主轴上分别连接有滚轮架的下连接杆，下连接杆连接环内的轴承套接在主轴上，下连接杆与进料滚轮之间有主轴垫圈，用于避免连接杆和进料滚轮架的运动干涉。摆角控制套筒连接在下连接杆的外侧，套筒套接在下连接杆连接环的外侧，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件，含有进料滚轮，进料滚轮通过主轴固定在机床架上，与夹持滚轮组件和出料侧滚轮组件构成型材零件的滚弯成形工作面，其特征在于在进料滚轮的上方设有一个压料滚轮，该压料滚轮的中心轴通过位于压料滚轮两侧的滚轮架固定在进料滚轮两侧的主轴上，所述的压料滚轮与进料滚轮的间隙与型材零件的截面匹配。/n
【技术特征摘要】
1.一种型材零件滚弯成形机床的进料侧滚轮组件，含有进料滚轮，进料滚轮通过主轴固定在机床架上，与夹持滚轮组件和出料侧滚轮组件构成型材零件的滚弯成形工作面，其特征在于在进料滚轮的上方设有一个压料滚轮，该压料滚轮的中心轴通过位于压料滚轮两侧的滚轮架固定在进料滚轮两侧的主轴上，所述的压料滚轮与进料滚轮的间隙与型材零件的截面匹配。
2.如权利要求1所述的变曲率型材零件的滚弯成形进料侧滚轮组件，其特征在于，所述的滚轮架为左右对称结构，分别设在压料滚轮与进料滚轮的左右两侧，每侧的滚轮架均含有上连接杆和下连接杆，上连接杆的上端与压料滚轮一侧的中心轴连接，下连接杆的下端通过轴承与进料滚轮一侧的主轴连接，上连接杆的下端与下连接杆的上端通过可调支撑丝杆连接。
3.如权利要求2所述的变曲率型材零件的滚弯成形进料侧滚轮组件，其特征在于，所述的上连接杆是一个上端为耳片下端为侧伸平台的L形结构，耳片上设有一个与压料滚轮中心轴匹配的连接通孔，侧伸平台设有与可调支撑丝杆匹配的螺纹通孔。
4.如权利要求2所述的变曲率型材零件的滚弯成形进料侧滚轮组件，其特征在于，所述的下连接杆是一个上端为侧伸平台下端有连接环的吊环结构，侧伸平台上有与可调支撑丝杆匹配的螺纹通孔，连接环内嵌有与进料滚轮主轴匹配的轴承。
5.如权利要求4所述的变曲率型材零件的滚弯成形进料侧滚轮组件，其特征在于，所述下连接杆下端连接环内的轴承内侧设有与进料滚轮主轴键匹配的键槽，轴承的外侧与下连接杆下端连接环为一体结构。
6.如权利要求4或5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，高华智，孙缘，彭晓兵，
申请(专利权)人：中航西飞民用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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