带横筋的U型槽辊压成型装置的制作方法

本实用新型涉及辊压成型设备领域，具体涉及带横筋的U型槽辊压成型装置。

背景技术：

辊式冷轧成型机，是通过多道辊轴(辊轮)组合在一起，逐步成型各类形状的板材。其最大的特点是：板材在辊压成型过程中，是按照直线来运动的；换句话说，沿着板材的长度方向的折角或折边，辊压成型方式是有绝对优势的。但相对于板材长度成90度的横向折边，辊压成型机就没有优势了。传统的做法是采用折板机手工来折，这样效率低、人工成本高、且无法实现连续自动生产。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供用来形成带横筋的U型槽板辊压成型装置，使用该装置，不仅高效地使板材沿长度方向折边，而且能精准地能实现横向压筋及横向折边，并且能实现自动连续成型生产。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

带横筋的U型槽板辊压成型装置，其特征在于：

它包括沿板材输送前进方向依次设置的用于将板材整平并向前传导的整平机构、用于给板材冲出定位孔的冲孔机构、用于对板材的两侧边进行折边加工形成沿板材长度方向延伸的U形槽的成型机构、以及用于将板材冲剪出沿板材宽度方向延伸的横筋的折剪机构及用于控制前述各机构实现自动化联动的控制机构；

在成型机构和折剪机构之间还设有用于检测冲孔机构冲出的定位孔的位置信号、并反馈给折剪机构以控制折剪机构调整定位所需要折剪的位置的光电控制机构。

本方案先用整平机构将板材整平，然后用冲孔机构将板材冲出定位孔，之后用成型机构将板材折出槽道延伸方向沿着板材的长度方向的凹槽，最后光电控制机构冲孔机构冲出的定位孔准确确定光电控制机构与折剪机构折剪的距离，从而实现精准的折边位置控制。

进一步地，为了对卷板原料进行有效地校直，并消除部分弯曲应力，使其更加平整、顺畅；所述的整平机构包括沿板材输送前进方向依次设置的整平辊压轮组和导向辊压轮组；

所述整平辊压轮组由三个以上由前至后依次平行排列的下整平辊压轮和两个以上分别位于相邻两个下整平辊压轮之间上方的上整平辊压轮组成，下整平辊压轮和上整平辊压轮之间相互配合形成板材辊压成型通道；

所述导向辊压轮组由上下设置的一对相互配合的导向辊压轮组成。

本方案的上整平辊压轮起拉伸作用，下整平辊压轮主要起挤压作用，产生板形的塑性变形，并精确调整板形变形，下整平辊压轮的中间辊使板材反复弯曲以消除板料应力，从前一个辊子过渡到下一个辊子的弯曲力矩主要取决于设备的压下量。本方案的优选采用标准件、互换性好、不易研伤、转动灵活的零件；由于辊与轴承的支承处没有间隙，校直板时振动小，校板精度高。

进一步地，为了冲出定位孔，而且可以同时预冲出所需要的形状，所述的冲孔机构沿着板材前进方向设有至少一组冲孔装置，每组冲孔装置包括冲孔机架，机架上自上而下依次设有冲孔油缸、冲孔顶板、冲孔模具及冲孔底板；冲孔油缸和冲孔底板分别与机架固定连接；冲孔顶板固定连接于冲孔油缸缸体底部；

所述的冲孔模具包括能上下升降的冲孔上模组、位于冲孔上模组下方的冲孔下模组、竖设于冲孔上模组、冲孔下模组之间的多个冲孔导柱、以及套设于冲孔导柱外周并位于冲孔上模组和冲孔下模组之间的冲孔卸料弹簧；

所述的冲孔上模组包括由冲孔油缸的活塞杆带动升降的冲孔上模板、固设于冲孔上模板下方的冲孔固定板、固设于冲孔固定板下方的用于冲出定位孔的冲头；所述的冲孔下模组包括固设于冲孔底板上方的冲孔下模板、安装于冲孔下模板上方的冲孔凹模、以及设于冲孔凹模上方的能相对冲孔凹模上下升降的冲孔卸料板，所述的冲孔凹模上设有与冲头相配合的用于冲出定位孔的凹孔。

改用弹簧，用压缩弹簧的弹力来卸料，脱膜精度高，稳定。

为了能连续地高效地折出U形槽，而且能减少应力，所述的成型机构包括成型机架、设置于成型机架上的多组沿板材前进方向依次布设的折弯装置；

每组折弯装置包括上辊轮、与上辊轮相配合的下辊轮及驱动下辊轮转动的驱动装置，所述的上辊轮设有围绕外周方向的U形槽道，并且沿板材前进方向，位于后一组的上辊轮的U形槽道的开口端与底端的夹角比位于前一组的上辊轮的U形槽道的开口端与底端的夹角更小；

所述的上辊轮可转动的安装在机架上；

所述的下辊轮与整平机构的导向辊压轮通过变速链轮组件连接，从而实现整平机构的进板速度与折弯装置的进板速度的不同。

考虑到板材冲孔完成后，整个强度大幅降低，故而调整冲孔前后板的运动速度，通过变速链轮等的配合，保证板材在冲孔后的出板速度相对快于冲孔前的出板速度，防止板在在成型主机内被挤压，从而避免扭曲变形；

所述的变速链轮组件包括同轴同步转动设置于整平机构导向辊压轮一端的大齿轮、同轴同步转动设置于折弯装置下辊轮一端的小齿轮、及连接于两者之间的链条；所述的大齿轮和小齿轮设置于成型机架的同一侧。

为了能同时折剪出与板材长度方向垂直的方向的形状，

所述的折剪机构包括折剪支架，折剪支架上自上而下依次设有折剪油缸、折剪顶板、折弯模具、及折剪底板，折剪油缸和折剪底板分别与折剪支架固定连接；折剪顶板固定连接于折剪油缸缸体底部；

所述的折弯模具包括能上下升降的折弯上模组、位于折弯上模组下方的折弯下模组、竖设于折弯上模组、折弯下模组之间的多个折弯导柱、以及套设于折弯导柱外周并位于折弯上模组和折弯下模组之间的折弯卸料弹簧；

所述的折弯上模组包括由折剪油缸的活塞杆带动升降的折弯上模板、固设于折弯上模板下方的折弯固定板、固设于折弯固定板下方的剪切刀片；所述的折弯下模组包括固设于折剪底板上方的折弯下模板、安装于折弯下模板上方的折弯凹模、安装于折弯凹模上方的折弯卸料板及竖直连接于折弯凹模和折弯卸料板中间的用于使折弯完成后的板材复位的弹性装置；

所述的折弯下模板设有槽道延伸方向朝着板材宽度方向的用于与剪切刀片和折弯上模板配合折压出横筋的凹槽。折剪机构的工作过程如下：

通过冲孔机构冲出的小圆孔，在光电感应开关的精准定位，使型板行驶到合适的位置，主机停止；

上油缸开始往下动作，首先剪切刀接触型板，实现型板的剪断，致使板材的剪断工作完成；

上油缸继续往下动作，上下模合并，实现横向压筋；

在实现上述第3步上油缸往下动作的同时，上模部分装有弹性压缩装置，可实现上下弹性反弹，当上模折边部位接触到后并往下运动时，弹性装置往下压缩，致使横向折边完成。当上模油缸回程时，弹性装置往上回弹，使横向折边完成后，板材复位，从而完成了横向折边，也更有效地保证了横向折边90度角的精度，也避免了板端的损伤。

所述的光电控制机构包括分别设置于板材上端和下端的发射器和接受器。

较之现有技术而言，本实用新型具有以下优点：

1.使用该装置，能实现自动连续高精度成型生产；

2.既能轻松地使板材沿长度方向折边，又能实现横向压筋及横向折边；

3.出板顺畅；

4.成本低而高效；

5.前冲装置合理，安全可靠；

6.制作简单，耐用；

7.整个设计工艺及技术先进，具有很大意义上的技术前赡性。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是图1的冲孔机构结构示意图；

图3是冲孔机构的的模具冲孔示意图；

图4是图1的成型机构的结构示意图；

图5是成型机构的上辊轮的凹槽的形状；

图6是图1的折剪机构结构示意图；

图7是折剪机构的折剪模具示意图；

图8是折剪机构的折剪模具下模俯视结构示意图；

图9是折剪机构的折剪模具下模主视结构示意图；

图10是折剪机构折剪图。

其中，附图标记说明如下：

1-整平机构，1-1-整平辊压轮组，1-2-导向辊压轮组，2-冲孔机构，2-1-冲孔机架，2-2-冲孔油缸，2-3-冲孔顶板，2-4-冲孔模具，2-4-1-冲孔导柱，2-4-2-冲孔卸料弹簧，2-4-3-冲孔上模板，2-4-4-冲孔固定板，2-4-5-冲孔下模板，2-4-6-冲孔凹模，2-4-7-冲孔卸料板，2-4-8-冲头，2-5-冲孔底板，3-成型机构，3-1-成型机架，3-2-折弯装置，3-2-1-上辊轮，3-2-2-下辊轮，3-3-驱动装置，4-折剪机构，4-1-折剪支架，4-2-折剪油缸4-3-折剪顶板，4-4-折弯模具，4-4-1-折弯导柱，4-4-2-折弯卸料弹簧，4-4-3-折弯上模板，4-4-4-折弯固定板，4-4-5-折弯下模板，4-4-6-折弯凹模，4-4-7-折弯卸料板，4-4-8-弹性装置，4-5-剪切刀片，4-6-折剪底板，5-光电控制机构，6-变速链轮组件，6-1-大齿轮，6-2-小齿轮，6-3-链条。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型内容进行详细说明：

实施例1

如图1所示带横筋的U型槽板辊压成型装置，其特征在于：

它包括沿板材输送前进方向依次设置的用于将板材整平并向前传导的整平机构1、用于给板材冲出定位孔的冲孔机构2、用于对板材的两侧边进行折边加工形成沿板材长度方向延伸的U形槽的成型机构3、以及用于将板材冲剪出沿板材宽度方向延伸的横筋的折剪机构4及用于控制前述各机构实现自动化联动的控制机构；

在成型机构3和折剪机构4之间还设有用于检测冲孔机构2冲出的定位孔的位置信号、并反馈给折剪机构4以控制折剪机构4调整定位所需要折剪的位置的光电控制机构5。

本方案能高精度折边，先用整平机构1将板材整平，然后用冲孔机构2将板材冲出定位孔，之后用成型机构3将板材折出槽道延伸方向沿着板材的长度方向的凹槽，最后光电控制机构5冲孔机构2冲出的定位孔准确确定光电控制机构5与折剪机构4折剪的距离，从而实现精准的折边位置控制。

如图1所示，为了对卷板原料进行有效地校直，并消除部分弯曲应力，使其更加平整、顺畅；使所述的整平机构1包括沿板材输送前进方向依次设置的整平辊压轮组1-1和导向辊压轮组1-2；

所述整平辊压轮组1-1由三个由前至后依次平行排列的下整平辊压轮和两个分别位于相邻两个下整平辊压轮之间上方的上整平辊压轮组成，下整平辊压轮和上整平辊压轮之间相互配合形成板材辊压成型通道；

导向辊压轮组1-2由上下设置的一对相互配合的导向辊压轮1-2组成。

本方案的上整平辊压轮起拉伸作用，下整平辊压轮主要起挤压作用，产生板形的塑性变形，并精确调整板形变形，中间辊使板材反复弯曲以消除板料应力，从前一个辊子过渡到下一个辊子的弯曲力矩主要取决于设备的压下量。本方案的优选采用标准件、互换性好、不易研伤、转动灵活的零件；由于辊与轴承的支承处没有间隙，校直板时振动小，校板精度高。

如图1-3所示，为了冲出定位孔，而且可以同时预冲出所需要的形状，所述的冲孔机构2沿着板材前进方向设有至少一组冲孔装置，每组冲孔装置包括冲孔机架2-1，机架2-1上自上而下依次设有冲孔油缸2-2、冲孔顶板2-3、冲孔模具2-4及冲孔底板2-5；冲孔油缸2-2和冲孔底板2-5分别与机架2-1固定连接；冲孔顶板2-3固定连接于冲孔油缸2-2缸体底部；

所述的冲孔模具2-4包括能上下升降的冲孔上模组、位于冲孔上模组下方的冲孔下模组、竖设于冲孔上模组、冲孔下模组之间的多个冲孔导柱2-4-1、以及套设于冲孔导柱2-4-1外周并位于冲孔上模组和冲孔下模组之间的冲孔卸料弹簧2-4-2；

所述的冲孔上模组包括由冲孔油缸2-2的活塞杆带动升降的冲孔上模板2-4-3、固设于冲孔上模板2-4-3下方的冲孔固定板2-4-4、固设于冲孔固定板2-4-4下方的用于冲出定位孔的冲头2-4-8；所述的冲孔下模组包括固设于冲孔底板2-5上方的冲孔下模板2-4-5、安装于冲孔下模板2-4-5上方的冲孔凹模2-4-6、以及设于冲孔凹模2-4-6上方的能相对冲孔凹模2-4-6上下升降的冲孔卸料板2-4-7，所述的冲孔凹模2-4-6上设有与冲头2-4-8相配合的用于冲出定位孔的凹孔。

改用弹簧，用压缩弹簧的弹力来卸料，脱膜精度高，稳定；

如图1和4、5所示，为了能连续地高效第折出U形槽，而且能减少应力，所述的成型机构3包括成型机架3-1、设置于成型机架3-1上的多组沿板材前进方向依次布设的折弯装置3-2；

每组折弯装置3-2包括上辊轮3-2-1、与上辊轮3-2-1相配合的下辊轮3-2-2及驱动下辊轮3-2-2转动的驱动装置3-3，所述的上辊轮3-2-1设有围绕外周方向的U形槽道，并且沿板材前进方向，位于后一组的上辊轮3-2-1的U形槽道的开口端与底端的夹角比位于前一组的上辊轮3-2-1的U形槽道的开口端与底端的夹角更小；

所述的上辊轮3-2-1可转动的安装在机架上；

所述的下辊轮3-2-2与整平机构1的导向辊压轮1-2通过变速链轮组件6连接，从而实现整平机构1的进板速度与折弯装置的进板速度的不同。

其中，图5从上到下依次是成型机架3-1上的8个上辊轮3-2-1的U形槽的形状。

考虑到板材冲孔完成后，整个强度大幅降低，故而调整冲孔前后板的运动速度，通过变速链轮等的配合，保证板材在冲孔后的出板速度相对快于冲孔前的出板速度，防止板在在成型主机内被挤压，从而避免扭曲变形；

所述的变速链轮组件6包括同轴同步转动设置于整平机构1导向辊压轮1-2一端的大齿轮6-1、同轴同步转动设置于折弯装置下辊轮3-2-2一端的小齿轮6-2、及连接于两者之间的链条6-3；所述的大齿轮6-1和小齿轮6-2设置于成型机架的同一侧。

为了能同时折剪出与板材长度方向垂直的方向的形状，

如图1、5-10所示，所述的折剪机构4包括折剪支架4-1，折剪支架4-1上自上而下依次设有折剪油缸4-2、折剪顶板4-3、折弯模具4-4、及折剪底板4-6，折剪油缸4-2和折剪底板4-6分别与折剪支架4-1固定连接；折剪顶板4-3固定连接于折剪油缸4-2缸体底部；

所述的折弯模具4-4包括能上下升降的折弯上模组、位于折弯上模组下方的折弯下模组、竖设于折弯上模组、折弯下模组之间的多个折弯导柱4-4-1、以及套设于折弯导柱4-4-1外周并位于折弯上模组和折弯下模组之间的折弯卸料弹簧4-4-2；

所述的折弯上模组包括由折剪油缸4-2的活塞杆带动升降的折弯上模板4-4-3、固设于折弯上模板4-4-3下方的折弯固定板4-4-4、固设于折弯固定板4-4-4下方的剪切刀片4-5；所述的折弯下模组包括固设于折剪底板4-6上方的折弯下模板4-4-5、安装于折弯下模板4-4-5上方的折弯凹模4-4-6、安装于折弯凹模4-4-6上方的折弯卸料板4-4-7及竖直连接于折弯凹模4-4-6和折弯卸料板4-4-7中间的用于使折弯完成后的板材复位的弹性装置4-4-8；

所述的折弯下模板4-4-5设有槽道延伸方向朝着板材宽度方向的用于与剪切刀片4-5和折弯上模板4-4-3配合折压出横筋的凹槽。

折剪机构4的工作过程如下：

通过冲孔机构2冲出的小圆孔，在光电感应开关的精准定位，使型板行驶到合适的位置，主机停止；

如图10所示，上油缸开始往下动作，首先剪切刀接触右侧阴影的右侧边缘，实现型板的剪断，致使板材的剪断工作完成；

上油缸继续往下动作，上下模合并，实现左侧阴影部分的横向压筋；

在实现上述第3步上油缸往下动作的同时，上下D端两部分的上模部分装有弹性压缩装置，可实现上下弹性反弹，当上模折边部位接触到后并往下运动时，弹性装置往下压缩，致使右侧D端横向折边完成。当上模油缸回程时，弹性装置往上回弹，使两D端在横向折边完成后，板材复位，从而完成了横向折边，也更有效地保证了横向折边90度角的精度，也避免了板端的损伤。

辊式冷轧成型机，在多道辊轮的旋转运动的基础上，板材走的是直线弯曲变形；而能够实现板材的横向折边及横向压筋，其由以下几个机构或装置来保证的：

一是前冲孔装置，通过它来为后续的横向折边装置作铺垫；

二是光电感应装置，通过它来精准定位，消除误差；

三是后冲孔、剪断、压筋、折边组合为一体装置，这是整个装置的核心。

所述的光电控制机构5包括分别设置于板材上端和下端的发射器和接受器。上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。