一种单组辊冷弯成形装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单组辊冷弯成形装置，包括数道次的成形辊机构，每道次成形辊机构均包括机架及设于机架上的上成型辊、下成型辊，上成型辊和下成型辊均设计为左右各一部分的分体式结构，机架上设有控制上成型辊和下成型辊的左、右分体部分分别横向移动和纵向移动的驱动调节机构。本发明专利技术还公开了一种单组辊冷弯成形方法。通过成形辊分体设计，并具备横向和纵向位移功能，可以解决不同零件宽度的成形和不同材料厚度补偿的问题。同材料厚度补偿的问题。同材料厚度补偿的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种单组辊冷弯成形装置及其方法


[0001]本专利技术涉及冷弯成形技术，尤其涉及一种单组辊冷弯成形装置及其方法。

技术介绍

[0002]冷弯成形，又称辊压成形，是一种节才、节能、高效的金属成形工艺。如图1所示,冷弯成形通过顺序配置的多道次成形轧辊1，把金属带材2不断的进行横向弯曲，制造特定截面的型材或零件,图1中成形轧辊上方为经各道次冷弯成形后的零件3立体形状,下方为对应道次成形轧辊1的正视图。这种加工方式适用于外形纵长的高精度产品的加工，在汽车制造和建筑领域有着大量的应用。在汽车制造领域，由于轻量化的需求，高强钢应用是未来车身轻量化的重要路径，冷弯成形是高强钢主要的成形方式之一，用来制造车身承载和安全结构件，例如纵梁、横梁、防撞梁等梁零件。冷弯成形连续生产，生产效率较高，对材料进行渐次成形，高强钢的回弹容易控制和补偿，这些优点使得冷弯成形在汽车制造领域受到越来越多的重视。
[0003]传统的冷弯成形中，截面特征为U型、C型、L型等零件，通常一个零件对应一套成形辊模具，更换零件就需要在原来机架上更换模具，甚至在同一零件更换材料，为了保证零件的精度和质量也需要更换对应的模具。总的来说，传统的冷弯成形方式会有以下问题：1、成形辊模具与零件单一匹配，适用性较差，当零件截面尺寸发生变化则需要重新开模，成本较高；2、模具还与材料的厚度和强度有直接关系，由于生产需要，同一零件可能会切换到其他材料，但是由于材料的厚度强度发生变化，按照原来材料进行设计的模具会造成零件精度问题和边浪等缺陷的产生，为了避免这些缺陷一般也需要重新开模，大大增加了生产成本；3、传统冷弯成形换模和调模的时间周期较长，影响生产效率，过多的模具也给储备和管理带来问题，同时频繁换模也会影响机架的寿命。
[0004]针对第一个问题，当零件截面形状宽度发生改变时，按照传统辊压成形的设计思路，就一定要开新的模具，如图2所示，该零件的成形辊模具(上、下成形辊3、4)是为零件A设计的，当零件宽度发生改变(零件B)，由于该成形辊的宽度和相对位置固定，无法成形新的零件。
[0005]针对第二个问题，由于轻量化的需求，同一个零件往往会更换不同的材料，例如用强度更高的高强钢材料来代替强度低的材料，在承载能力不变的情况下，其材料的厚度发生减薄，这就会对成形辊间隙造成了影响，众所周知，成形辊的间隙对零件的成形质量有较大的影响，如果材料发生减薄，按照传统辊压成形的思路，其模具间隙会相应增大。虽然可以通过手动微调模具间隙，但是限于模具的宽度限制，调节也只限于一个方向，如图3所示，材料的厚度为T，当材料厚度减薄，上成形辊向下移动
△
T1距离后，侧壁模具间距的改变为
△
T2，由于零件截面并不在同一个平面，
△
T1≠
△
T2，无法同时满足底部和侧壁的模具间隙，其结果是成型出来的零件精度无法保证且容易出现边浪、袋型波等缺陷，因此为了保证零件的精度，往往也需要更换模具，这就大大增加了模具的成本。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供了一种单组辊冷弯成形装置及其方法，采用分体式位移可调的单成形辊组，以解决不同零件宽度的成形和不同材料厚度补偿的问题。
[0007]一方面，本专利技术的一种单组辊冷弯成形装置包括数道次的成形辊机构，每道次成形辊机构均包括机架及设于机架上的上成型辊、下成型辊，上成型辊和下成型辊均设计为左右各一部分的分体式结构，机架上设有控制上成型辊和下成型辊的左、右分体部分分别横向移动和纵向移动的驱动调节机构。
[0008]所述驱动调节机构包括上成型辊分体横向调节机构，包括一对上驱动轴、一对上横向驱动电机，上驱动轴分别与同侧的上成型辊的分体部分相连，上横向驱动电机分设于两侧机架上并与同侧的上驱动轴相连，以驱动上成型辊的左右分体部分横向移动。
[0009]所述驱动调节机构包括下成型辊分体横向调节机构，包括一对下驱动轴、至少一下横向驱动电机，下驱动轴分别与同侧的下成型辊的分体部分相连，下横向驱动电机设于机架上并与同侧的下驱动轴相连，以驱动下成型辊的至少一分体部分横向移动。
[0010]所述驱动调节机构包括上成型辊分体纵向调节机构，包括一对纵向驱动电机、开设于机架内的纵向轨道，所述上驱动轴分别由同侧的纵向驱动电机驱动带动上成型辊的左右分体部分沿纵向轨道进行纵向移动。
[0011]所述上成型辊和下成型辊均设计为呈左右对半分的分体式结构。
[0012]另一方面，一种单组辊冷弯成形装置的冷弯成形方法，包括以下步骤：
[0013]A.根据成形零件的宽度或厚度需求，通过驱动调节机构对上成型辊和下成型辊的左、右分体部分进行相应的横向或纵向移动调节；
[0014]B.调节后通过各道次成形辊机构对零件进行依次冷弯成形。
[0015]在所述步骤A中：若所需成形零件与前一零件发生宽度变化，则通过上横向驱动电机驱动上驱动轴、下横向驱动电机驱动下驱动轴进行横向移动，以调整上、下成型辊的左、右分体部分之间的横向间距满足成形零件的宽度变化需求。
[0016]在所述步骤A中：若所需成形零件与前一零件发生厚度变化，则通过上纵向驱动电机驱动上驱动轴进行纵向移动，以调整上、下成型辊的纵向间距，以满足成形零件底部的厚度需求；通过上横向驱动电机驱动上驱动轴进行横向移动，以调整上成型辊的左、右分体部分与下成型辊的侧面间距，以满足成形零件侧壁的厚度需求。
[0017]所述纵向移动的距离
△
T为：
△
T＝T1
‑
T2，T2为所需成形零件的厚度，T1为前一零件的厚度；所述横向移动后的上成形辊的左、右分体部分间距2
△
W为：W为：θn为某道次成形辊的辊花角度。
[0018]使用本专利技术的一种单组辊冷弯成形装置及其方法获得了如下有益效果：
[0019]1、本专利技术的成形辊模具更具通用性，用一套通用的截面类型(比如U型模)可以成形该类型任意截面尺寸的零件，大大降低的模具的成本；
[0020]2、本专利技术通过改变模具的相对位置可以实现成形辊间隙的任意调节，保证底部和侧壁的间隙，保证模具的精度，避免缺陷的产生，同时是也避免了重新开模的成本；
[0021]3、本专利技术的柔性生产使模具的数量大幅减少，避免了频繁换模带来了时间成本和
模具的管理成本；
[0022]4、本专利技术采用成形辊和驱动轴分模块的设计，使模具安装更加方便，由于模具的体积较传统成型辊大幅度降低，也降低了单个成形辊的制造成本。
附图说明
[0023]图1为传统的多道次冷弯成形的原理图；
[0024]图2为传统的某一道次冷弯成形辊的结构示意图；
[0025]图3为零件厚度改变而导致传统成形辊无法适用的示意图；
[0026]图4为本专利技术的冷弯成形装置的俯视图(以四道次为例)；
[0027]图5为本专利技术的某道次的成形辊机构的结构图；
[0028]图6为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组辊冷弯成形装置，包括数道次的成形辊机构，每道次成形辊机构均包括机架及设于机架上的上成型辊、下成型辊，其特征在于：上成型辊和下成型辊均设计为左右各一部分的分体式结构，机架上设有控制上成型辊和下成型辊的左、右分体部分分别横向移动和纵向移动的驱动调节机构。2.如权利要求1所述的一种单组辊冷弯成形装置，其特征在于：所述驱动调节机构包括上成型辊分体横向调节机构，包括一对上驱动轴、一对上横向驱动电机，上驱动轴分别与同侧的上成型辊的分体部分相连，上横向驱动电机分设于两侧机架上并与同侧的上驱动轴相连，以驱动上成型辊的左右分体部分横向移动。3.如权利要求1或2所述的一种单组辊冷弯成形装置，其特征在于：所述驱动调节机构包括下成型辊分体横向调节机构，包括一对下驱动轴、至少一下横向驱动电机，下驱动轴分别与同侧的下成型辊的分体部分相连，下横向驱动电机设于机架上并与同侧的下驱动轴相连，以驱动下成型辊的至少一分体部分横向移动。4.如权利要求3所述的一种单组辊冷弯成形装置，其特征在于：所述驱动调节机构包括上成型辊分体纵向调节机构，包括一对纵向驱动电机、开设于机架内的纵向轨道，所述上驱动轴分别由同侧的纵向驱动电机驱动带动上成型辊的左右分体部分沿纵向轨道进行纵向移动。5.如权利要求1所述的一种单组辊冷弯成形装置，其特征在于：所述上成型辊和下成型辊均设计为呈左右对半分的分体式结构。6.如权利要求1所述的一种单组辊冷弯成形装置的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：余立，陈明，魏星，刘渊媛，黄全伟，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：