板材扭曲成形装置及成形方法与流程

本发明涉及板材加工领域，具体涉及一种板材扭曲成形装置及成形方法。

背景技术：

目前，轨道交通因为快速、安全、准时等特点，是城市中所有交通工具里面优势最多的。随着社会的进步和经济的发展，我国的许多城市都有了地铁或轻轨，地铁或轻轨的舒适、快捷和便利，成为人们出行的重要交通工具。

随着地铁列车的功能越来越多，技术的不断发展，其外观造型也与时俱进,不同的车型因其所在地域及历史背景的不同而有所差异,但万变不离其宗,它们的美学特征异曲同工, 提高轨道车辆外观设计的整体的审美水平非常必要。

为使车辆外形美观，现阶段轨道交通行业采取对板材进行弯曲变形，使其具有一定的流线型，增加美感，而且已经有一些弯曲成形装置（中国专利CN 103357797 B）能够实现对板材弯曲变形，但现有的这种弯曲成形装置在实际使用过程中影响弯曲角度的因素比较多，很难精确的控制弯曲角度，同时无法实现对厚板材（厚度等于80mm或以上尺寸）的扭曲变形和成型。目前对厚板材（厚度等于80mm或以上尺寸）通常采用的是厚板机加工方法，即将板材原材料加厚，厚度包含住板材的弯曲部分，然后采用机加方法，铣加工成型，但此种方法操作繁琐，成本高，效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够快速、准确的使板材实现扭曲变形，从而加工出所需扭曲角度的产品的成形装置，提高板材加工的生产效率。

为实现上述目的，本发明所述的成形装置包括液压基站，与液压基站连接的龙门式压力机，设置在龙门式压力机上的扭曲装置，固定板材的紧固装置；其中，所述龙门式压力机包括平台，设置在平台上的U型龙门，设置在U型龙门上且与液压基站通过液压管路连接的液压缸，所述液压缸一端设有与扭曲装置卡合的卡具；所述扭曲装置包括对称设置的两个扭转板，所述扭转板为鞋垫型，扭转板包括小椭圆连接端和大椭圆扭曲端，两个扭转板的小椭圆连接端之间设有立管，所述立管上设有凹型板，所述凹型板与液压缸上的卡具恰好卡合，立管的两侧设有加强板；扭转板与立管及加强板通过连接轴连接，所述连接轴两端用垫板通过螺栓进行固定；两个扭转板的大椭圆扭曲端之间设有多块连接板，通过连接板进行连接固定；大椭圆扭曲端上与连接轴在同一水平线上的位置还加工有一长方形进料口，所述进料口用于放板材。

为保证本发明所述板材在扭曲变形时不发生攒动，变形量精确，所述紧固装置包括固定支架，所述固定支架上靠近平台的一侧上设有第一立板，远离平台的一侧设有第二立板，所述第一立板与第二立板上均设有长形连接孔，通过锁紧螺母固定在固定支架上，第一立板中间位置还设有一豁口，所述豁口用于插入板材，通过调整锁紧螺母使第一立板固定在平台上，保证板材正好落到豁口中，使板材横向、纵向和垂直方向都有固定。

本发明的另一目的是采用上述成形装置提供一种能够快速、准确使板材扭曲变形，从而获得变形量准确的成形方法，具体包括以下步骤：

一、调整扭曲装置，使扭曲装置上的进料口与连接轴在同一水平线上；然后将待成形的长度为500mm的板材一端插入到两个扭转板的进料口内，板材另一端使用紧固装置将其固定在平台上；

二、将龙门式压力机上的卡具与扭曲装置上的凹型板卡和，启动液压基站，使液压缸向下运动，液压缸在上下运动时产生的压力为500T，形成的移动位移为Zmm；液压缸发生位移变化时带动连接轴和进料孔一起发生位移变化，同时带动待成形板材跟随连接轴和进料孔一起运动，记录板材两个边缘的位置分别发生的不同的位移；其中，靠近连接轴侧发生的位移量为Y1，远离连接轴侧的位移量为Y2，Y1和Y2在运动过程中产生的位移量正好与Z值吻合，即Z=Y1-Y2；设定液压缸的移动位移，并按照下述公式（1）计算板材扭曲角度，从而获得所需要的变形板材；

Z= 500×sinα （1）

公式（1）中 ： α是扭曲角度，Z是液压缸在上下运动时的移动位移。

本发明的优点和积极效果：

（1）本发明所述的成形装置结构简单、使用方便，在使用过程中针对长度为500mm的板材，只需要控制液压缸上下运动时的移动位移，即可快速、准确的获得所需要的扭曲角度的板材，不仅节省成本，还能提高劳动效率。

（2）本发明所述的成形装置对板材进行扭曲变形过程中，扭曲角度只与液压缸的移动位移有关，影响扭曲角度的因素较少，能够准确的控制扭曲变形角度。而且此种装置只需调整进料口的大小、宽窄即可满足对不同厚度板材的扭曲变形，即便是对厚度大于等于80mm的厚板材也能够很容易的进行扭曲变形，而且变形后的板材流线型好。

附图说明

图1 为本发明所述成形装置整体结构示意图。

图2 为本发明所述扭曲装置整体结构示意图。

图3 为本发明所述扭曲装置的主视图。

图4 为本发明所述紧固装置的整体结构示意之一。

图5 为本发明所述紧固装置的整体结构示意之二。

图6 为本发明扭曲变形后的板材的示意图。

具体实施方式

实施例1 板材扭曲成形装置

参阅图1，本发明所述的成形装置包括：液压基站1，与液压基站1连接的龙门式压力机2，设置在龙门式压力机2上的扭曲装置3，固定板材的紧固装置4；其中，所述龙门式压力机2包括平台21，设置在平台上的U型龙门22，设置在U型龙门22上且与液压基站1通过液压管路5连接的液压缸23，所述液压缸23一端设有与扭曲装置3卡合的卡具24。

参阅图2，图3，所述扭曲装置3包括对称设置的两个扭转板31，所述的两个扭转板为鞋垫型，扭转板31包括小椭圆连接端311和大椭圆扭曲端312，两个扭转板的小椭圆连接端311之间设有立管32，所述立管32上设有凹型板33，所述凹型板33与液压缸上的卡具24恰好卡合，立管32的两侧设有加强板34；扭转板31与立管32及加强板34通过连接轴35连接，所述连接轴35的两端用垫板6通过螺栓7进行固定；两个扭转板的大椭圆扭曲端312之间设有多块连接板36，通过连接板36进行连接固定；大椭圆扭曲端312上与连接轴在同一水平线上的位置还加工有一长方形进料口37，所述进料口37用于放置板材。

参阅图4，图5，所述紧固装置4包括固定支架41，所述固定支架41为类似门形的结构，固定支架41上靠近平台21的一侧上设有第一立板42，远离平台21的一侧设有第二立板43，所述第一立板42与第二立板43上均设有长形连接孔44，通过锁紧螺母45固定在固定支架41上，第一立板42中间位置还设有一豁口46，所述豁口46用于插入板材，然后通过调整锁紧螺母45使第一立板42固定在平台上，保证板材正好落到豁口中，使板材横向、纵向和垂直方向都有固定。

本发明所述的成型装置在实际使用过程中：首先，将固定支架41固定在平台21上，将板材一端插入两个扭转板的进料口37内，另一端插入第一立板42的豁口46并顶到第二立板43的立面上；然后，调整第一立板42和第二立板43上的锁紧螺母45，使板材正好落到豁口46中并固定在平台上，使板材从横向、纵向和垂直方向都有了固定；最后，通过启动液压基站1，使液压缸23向下运动，从而带动板材扭曲变形。

实施例2 使用实施例1所述的板材扭曲成形装置对500mm长的板材进

行扭曲成形。

一、调整扭曲装置3，使扭曲装置3上的进料口37与连接轴35在同一水平线上（如图3所示）；然后将待成形的长度为500mm的板材一端插入到两个扭转板的进料口37内，使板材在扭曲装置端露出50mm最为合适，这样既节省板材有又不影响扭曲成形；板材另一端使用紧固装置4将其固定在平台21上；

二、将龙门式压力机2上的卡具24与扭曲装置3上的凹型板33卡和，启动液压基站1，使液压缸23向下运动，液压缸23在上下运动时产生的压力为500T，形成的移动位移为Zmm；液压缸发生位移变化时带动连接轴35和进料孔37一起发生位移变化，同时带动板材跟随连接轴和进料孔一起运动，记录板材两个边缘的位置分别发生的不同的位移；其中，靠近连接轴侧发生的位移量为Y1，远离连接轴侧的位移量为Y2，Y1和Y2在运动过程中产生的位移量正好与Z值吻合，即Z=Y1-Y2；设定液压缸的移动位移，并按照下述公式计算板材扭曲角度，从而获得所需要的变形板材；

Z= 500×sinα （1）

公式（1）中 ： α是板材扭曲角度，Z是液压缸在上下运动时的移动位移。

即当需要板材扭曲变形角度为7.95度时，控制液压缸在上下运动时的移动位移量Z为69.15时即满足扭曲变形要求（见图6）。此种变形后的板材可用在轨道高速动车上的三维灯壁板上使用。