一种翻边扣压机及其使用方法和应用与流程

本发明属于折弯设备技术领域，更具体地说，涉及一种翻边扣压机及其使用方法和应用。

背景技术：

2016年4月21日，南京康尼机电股份有限公司承担的省科技成果转化专项资金项目——“高速列车客室侧门系统核心技术研发及产业化”顺利通过验收。历经多年研发，推出完全自主知识产权的国产化高铁车门，打破国内高铁车门被国外品牌“一统天下”的局面。高铁车门是车辆重要部件之一，其故障直接影响列车正常运行，甚至危及人身安全。我国高铁正在推行中国高铁走出去的战略，我们必须加大自主创新能力，才能在国际竞争中占据主导。之前的中国北车“高铁之心”和“高铁之脑”成功植入高速动车组，碳纤维等各类高科技纤维材料的运用，高速动车组永磁牵引系统的国产化，现在的高速列车客室侧门系统，都将有利于中国标准化动车组的推动和中国高铁走出去。车门技术自主化为“中国高铁标准”的制订和推广，又添上了浓重的一笔，中国高铁领跑世界的优势愈加明显。我们必将实现中国高铁走出去的新常态。

高铁门的横截面形状类似于图1所示，其是由在中间的铝合金构成的H形框架的上下两表面上各贴合一块不锈钢薄板构成，此种结构需要将不锈钢薄板两侧边缘向内翻折扣压到H形框架上下表面内侧的边缘上并压平，从而实现高铁门的安装组合。目前这种两侧边缘翻折的操作都是通过特定的模具进行辅助完成的，比如中国专利申请号为：201610206770.0，公开日为：2016年6月8日的专利文献，公开了一种翻边模具，包括上模板、下模板、固定于所述下模板上的模具体、侧冲头、侧推块及成型冲头；工件置于所述模具体上，所述侧冲头固定于所述上模板且位于所述侧推块的一端的上方，以在冲模时向下运动而顶推所述侧推块；所述侧推块水平滑动地设置于所述模具体的侧边，且所述侧推块的另一端设有翻边部，所述翻边部正对所述工件的边缘，以在冲模时对所述工件的边缘翻边；所述成型冲头固定于所述上模板且位于所述工件的边缘的上方，以在冲模时对所述工件已翻边的边缘压边。该模具能够实现工件两侧边缘的同时完全翻边压平，但其结构较为复杂，操作不便，更重要的是它不能够实现图1所示高铁门的翻边压平操作，原因在于：上述翻边模具在翻边操作时，放置于模具体上工件的上侧必须无任何阻挡，这样成型冲头下行过程中才能配合侧推块完成边缘的翻折压平，而高铁门铝合金是H形框架结构，其上下面之间距离较短且上下两侧边缘相互阻挡，如果采用上述模具进行翻边操作，在进行下侧不锈钢薄板的折弯时，上侧面必然挡住成型冲头的下行，从而导致翻边无法进行。因此，该模具无法实现高铁门，或类似此种结构件的翻边压合操作。

综上所述，类似于图1所示高铁门的翻边压合操作目前还没有很好的解决办法，其生产效率受到制约，产品质量也不能得到很好的提高，因此，急需提供一种能够完成对类似高铁门结构的翻边压平操作设备。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有翻边模具存在的上述问题，本发明提供一种翻边扣压机，能够实现类似高铁门结构工件的翻边压平操作，克服了现有技术存在的难题，其结构简单，操作方便，翻边压平操作效率高，大大提高了生产力，所加工工件质量得到提高。本发明还将该设备应用于高铁门的翻边压平中，并提供了使用方法，从而利用该设备高效、高质量的完成其翻边压平操作。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种翻边扣压机，包括机架、安装上刀具的上刀架和工作台；所述的机架上安装相互配合的滑座和滑块，滑块通过驱动缸的驱动作用沿滑座在竖直方向做上下运动，并带动上刀架在竖直平面内翻转，使上刀具与工作台之间形成翻边扣压空间。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，所述的滑块上设置有滚轮，上刀架后侧的倾斜平面上安装滑道，滑块在竖直方向上下运动的过程中，滚轮沿滑道表面滚动，并推动上刀架实现翻转。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，所述的机架上设置基座，工作台位于基座上；所述的上刀架与基座铰接连接。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，所述的上刀架的后侧至少通过一个拉簧拉紧。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，所述相互配合的滑座和滑块具有两对，分别位于上刀架的两端，各通过一个驱动缸进行驱动。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，还包括平衡机构；所述的平衡机构包括平衡轴、2个摇杆和2个连杆，平衡轴的两端通过轴承转动设置在机架上，2个连杆的一端分别与两个滑块连接，2个连杆的另一端分别与2个摇杆的一端连接，2个摇杆的另一端均连接平衡轴。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，所述工作台的后侧至少设置一个定位件，用于对放置在工作台上的工件进行限位。

作为本发明翻边扣压机的进一步改进，所述的定位件包括定位座和定位杆；所述的定位座的下表面设置弹簧腔，其上表面设置有与弹簧腔连通的导向孔；所述的定位杆设置在导向孔中，其下端与设置在弹簧腔中的垫片连接，垫片下方设置弹簧，定位座的下表面安装压盖，将弹簧腔的开口封闭。

上述的一种翻边扣压机在高铁门的翻边扣压加工中的应用。

一种翻边扣压机的使用方法，对高铁门进行翻边扣压操作，其步骤为：

首先，驱动缸驱动滑块向下运动，上刀架在自重和/或拉簧的作用下向后翻转，从而上刀具与工作台之间形成可放置待翻边扣压的高铁门，在此过程中，设置在滑块上的滚轮始终与固定在上刀架上的滑道表面滚动接触，且定位件中定位杆在弹簧的弹性作用下伸出定位座的上表面；然后，将待加工高铁门放置在工作台上，其一端抵靠定位件的定位杆而被定位；接着，驱动缸推动滑块向上运动，滑块带动滚轮推动上刀架向前翻转，上刀架上的上刀具对高铁门进行翻边扣压，在此过程中，上刀具的下表面与定位杆的上端接触，并对其产生向下的压力，从而压缩弹簧，使定位杆下移收入定位座内；最后，驱动缸驱动滑块向下运动，上刀架再次向后翻转，放开高铁门，从工作台上取下高铁门，即完成高铁门的翻边扣压加工操作。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明翻边扣压机，通过驱动缸驱动滑块在滑座上竖直运动，并带动上刀架在竖直平面内的前后翻转，从而使上刀具与工作台之间形成翻边扣压空间，实现对待加工工件的翻边扣压，此种结构设计巧妙合理，突破传统折弯机在对工件翻边扣压时空间的限制，比如高铁门的铝合金框架上下表面距离较近，在上下表面贴合的不锈钢薄板的两端进行翻边扣压的空间限制，从而达到局限空间内的边缘完全翻折，并扣压平整；相比传统折弯机，其结构得到大大的简化，生产成本大幅度降低，且加工效率高，翻边扣压质量好；

(2)因上刀架的翻转是通过滑块的推动作用实现的，而滑块的运动形式为竖直方向的上下运动，因此，滑块与上刀架之间必然存在相对的滑动，本发明翻边扣压机在滑块上设置滚轮，滚轮与上刀架后侧倾斜平面上的滑道接触配合，在能实现上刀架翻转的前提下，将原有滑块与上刀架的滑动摩擦，转变为滚轮与滑道的滚动摩擦，大大降低摩擦力；

(3)本发明翻边扣压机，上刀架与机架上的基座铰接连接，从而能够进行翻转；

(4)本发明翻边扣压机，上刀架的后侧至少通过一个拉簧拉紧，在滑块下行时，拉簧可以拉紧上刀架，使滚轮始终与滑块接触，将上刀架拉动向后翻转，在上刀具和工作台之间形成所需的翻边扣压空间，保证设备正常运作，另外，也避免滚轮与滑块脱离产生撞击，而造成的设备损坏；

(5)本发明翻边扣压机，采用双驱动缸进行驱动，驱动力大，且从上刀架两端推动进行翻边扣压，提高工件加工质量；

(6)本发明翻边扣压机，通过平衡机构将两个滑块连接成整体，上下运动可以保持同步，避免两个驱动缸动作的不同步，而存在受力不均的情况，延长驱动缸的寿命；

(7)本发明翻边扣压机，在工作台上设置定位件，对放置在工作台上的待加工工件进行定位，该定位件既能够起到定位作用，又不影响上刀架带动上刀具翻转扣压的操作，设计巧妙，结构简单；

(8)本发明翻边扣压机，尤其适合于高铁门的翻边扣压加工，并且采用本发明的方法可以用翻边扣压机快速高效的对高铁门进行翻边扣压加工，操作简单，工件成型质量高。

附图说明

图1为高铁门的横截面形状示意图；

图2为本发明翻边扣压机的主视结构示意图；

图3为本发明翻边扣压机的左视结构示意图；

图4为本发明翻边扣压机的立体结构示意图；

图5为本发明翻边扣压机中定位组件的剖视结构示意图；

图6为本发明翻边扣压机加工高铁门时的初始状态示意图；

图7为本发明翻边扣压机加工高铁门时的压平状态示意图；

图8为本发明翻边扣压机加工另外一种工件时的压平状态示意图。

附图中的序号分别表示为：

1、机架；2、滑座；3、滑块；4、驱动缸；5、上刀架；6、工作台；7、基座；8、上刀具；9、定位件；910、定位座；911、弹簧腔；912、导向孔；920、定位杆；930、垫片；940、弹簧；950压盖；10、平衡机构；101、平衡轴；102、摇杆；103、连杆；11、拉簧；12、滚轮；13、滑道。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图2、图3、图4所示，本实施例的一种翻边扣压机，包括机架1、安装上刀具8的上刀架5和工作台6；其中，所述的机架1上安装相互配合的滑座2和滑块3，滑块3通过驱动缸4的驱动作用沿滑座2在竖直方向做上下运动，并带动上刀架5在竖直平面内翻转，使上刀具8与工作台6之间形成翻边扣压空间。具体到本实施例中，相互配合的滑座2和滑块3具有两对，分别位于上刀架5的两端，各通过一个驱动缸4进行驱动，滑座2固定在机架1上，滑块3滑动设置在滑座2上，且滑座2和滑块3采用燕尾槽导轨结构，导向准确、精度高，驱动缸4的一端与机架1连接，驱动缸4的另一端与滑块3连接；此处，驱动缸4可以采用液压缸、气缸或其它缸体形式，只要能够驱动滑块3滑动即可，本实施例采用液压缸，驱动力大、平稳，并且，因滑块3为竖直方向的上下运动，液压缸的缸筒固定在机架1上，活塞杆与滑块3铰接连接。由于上刀架5具有一定的长度，加工时沿长度方向工件是否能够翻边扣压平整统一至关重要，本实施例采用双驱动缸4进行驱动，一方面驱动力大，另一方面从上刀架5两端推动进行翻边扣压，对工件翻边扣压加工均匀，提高工件加工质量。

值得说明的是，滑块3是竖直方向的上下移动，而上刀架5的运动是竖直平面内的翻转运动，如何通过滑块3的水平运动驱动上刀架5的翻转运动是本设备的设计关键所在，因此，本实施例中，在机架1上设置基座7，上刀架5底部的前侧与基座7通过销轴铰接连接，上刀架5的后侧设有倾斜平面，该倾斜平面上安装滑道13，而滑块3上设置有滚轮12，滚轮12与滑道13表面接触，滑块3在竖直方向上下运动的过程中，滚轮12沿滑道13表面滚动，并推动上刀架5实现翻转。此种结构形式，设计巧妙，在能实现上刀架5翻转的前提下，将原有滑块3与上刀架5的滑动摩擦，转变为滚轮12与滑道13的滚动摩擦，大大降低摩擦力；且在滑块3下行的过程中，上刀架5由于自重产生的杠杆效应，使得滚轮12与滑道13始终保持接触，不会发生分离。然而，如果驱动缸4带动滑块3下行速度太快，可能存在滚轮12脱离滑道13表面，因此，在上刀架5的两端各通过一个拉簧11拉紧，拉簧11的另一端连接在机架1上，拉簧11的设计可避免上述情况的发生，保证滚轮12始终都能压紧滑道13表面，保证设备正常运作，也避免滚轮12与滑块3脱离产生撞击，而造成的设备损坏。

另外，基座7上表面的前侧设有安装槽，工作台6位于此安装槽中，并通过螺栓与基座7固定连接，安装槽的设计便于工作台6自动定位，且稳定性好。本实施例中，上刀架5的前表面开设有U型槽，上刀具8卡入该U型槽内，并通过螺钉固定；并且需要说明的是，上刀架5的前端切削掉一部分，形成一个斜面，此种设计可以避免在翻转过程中由于工件操作空间的有限而造成的上刀具8与工件发生碰撞。这里说明一下，上刀具8前端的下表面为工作面，其与工作台6的上表面之间形成扣压空间，通过上刀具8前端的下表面与工作台6上表面之间的配合角度设计，可以满足不同翻边扣压的工况要求，比如图8所示的工件，向内翻折的边不是水平的，与水平面具有夹角，此时就可以通过调节上刀具8前端下表面成一个斜面，满足该角度压平要求，因此，上刀具8的结构可以根据需要进行相应调整设计。

此外，需要特别说明的是，在工作台6的后侧面上沿长度方向设置多个定位件9，，用于对放置在工作台6上的工件进行限位，本实施例设置3个，分别位于工作台6的两端和中间。如图5所示，定位件9包括定位座910和定位杆920；其中，定位座910通过螺栓固定在工作台6上，它的下表面设置弹簧腔911，其上表面与工作台6的上表面齐平，并设置有与弹簧腔911连通的导向孔912；定位杆920设置在导向孔912中，其下端与设置在弹簧腔911中的垫片930连接，垫片930下方设置弹簧940，定位座910的下表面安装压盖950，将弹簧腔911的开口封闭，从而将弹簧940封闭在弹簧腔911内。此种结构设计，在上刀架5带动上刀具8向前翻转进行翻边扣压操作时，上刀具8可向下压定位杆920，随着翻转的进行，定位杆920逐渐被压入定位座910内，而上刀具8向后翻转时，在弹簧940的弹性回复力作用下，定位杆920被顶出定位座910，其既能够起到定位作用，又不影响上刀具8翻转扣压的操作，设计巧妙，结构简单。

本实施例的翻边扣压机，通过驱动缸4驱动滑块3在滑座2上竖直运动，并带动上刀架5在竖直平面内的前后翻转，从而使上刀具8与工作台6之间形成翻边扣压空间，实现对待加工工件的翻边扣压，此种结构设计巧妙合理，突破传统折弯机在对工件翻边扣压时空间的限制，比如高铁门的铝合金框架上下表面距离较近，在上下表面贴合的不锈钢薄板的两端进行翻边扣压的空间限制，从而达到局限空间内的边缘完全翻折，并扣压平整；相比传统折弯机，其结构得到大大的简化，生产成本大幅度降低，且加工效率高，翻边扣压质量好。

实施例2

本实施例的一种翻边扣压机，在实施例1的结构基本相进行了进一步的改进。因采用双驱动缸4进行驱动，两驱动缸4之间必然存在不同步问题，造成上刀架5两端驱动力不一致，会降低工件翻边扣压质量，也会降低驱动缸4使用寿命。因此，本实施例加入了平衡机构10，它包括平衡轴101、2个摇杆102和2个连杆103，平衡轴101的两端通过轴承转动设置在机架1上，2个连杆103的一端分别与两个滑块3铰接连接，2个连杆103的另一端分别与2个摇杆102的一端铰接连接，2个摇杆102的另一端均固定连接平衡轴101。滑块3的上下运动，依次通过连杆103、摇杆102带动平衡轴101转动，达到两个滑块3运动的同步性，从而避免上述情况的发生。

实施例3

实施例2的翻边扣压机应用在高铁门的翻边扣压加工中，高铁门的横截面形状类似图1所示，由中间的呈H形的铝合金框架和贴合在铝合金框架上下两表面上的不锈钢薄板构成，不锈钢薄板的两端需要向内翻边贴合到铝合金框架的内侧边缘上。由于受到铝合金框架上下表面之间间距的限制，目前还没有很好的设备能够完成该翻边贴合操作。本实施例提供了一种操作方法，采用实施例2的翻边扣压机对高铁门进行翻边扣压操作，其步骤为：

首先，如图6所示，驱动缸4驱动滑块3向下运动，上刀架5在自重和拉簧11的作用下向后翻转，从而上刀具8与工作台6之间形成可放置待翻边扣压的高铁门，在此过程中，设置在滑块3上的滚轮12始终与固定在上刀架5上的滑道13表面滚动接触，且定位件9中定位杆920在弹簧940的弹性作用下伸出定位座910的上表面；然后，将待加工高铁门放置在工作台6上，其一端抵靠定位件9的定位杆920而被定位；此处需要说明，待加工高铁门前期已作出初步的预处理，即不锈钢薄板已经通过胶贴合到铝合金框架的上下表面上，且不锈钢薄板的两端边缘已预折弯一定角度，这里不锈钢薄板的两端边缘与板面的夹角成45°；接着，如图7所示，驱动缸4推动滑块3向上运动，滑块3带动滚轮12推动上刀架5向前翻转，上刀架5上的上刀具8对高铁门进行翻边扣压，在此过程中，上刀具8的下表面与定位杆920的上端接触，并对其产生向下的压力，从而压缩弹簧940，使定位杆920下移收入定位座910内；最后，驱动缸4驱动滑块3向下运动，上刀架5再次向后翻转，放开高铁门，从工作台6上取下高铁门，即完成高铁门的翻边扣压加工操作。

采用本实施例的方法可以用翻边扣压机进行快速高效的对高铁门进行翻边扣压加工，操作简单，工件成型质量高。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。