小直径开缝薄壁套筒数控双轴柔性滚弯成型机及成型方法与流程

本发明属于卷板机技术领域，具体涉及一种小直径开缝薄壁套筒数控双轴柔性滚弯成型机。

背景技术：

小直径开缝套筒的卷制成型是目前金属板材弯卷成型领域亟待解决的技术问题。如：注塑模热流道系统中喷嘴套筒加热器，其制作流程为：63mm×60mm×2.5mm(长度×宽度×厚度）规格的薄铜板——铣槽——嵌入加热器——卷制成型为内径φ22mm，外径为φ27mm的薄壁开缝套筒。由于此开缝套筒卷制成型的规格尺寸较小，国内现有的两辊、三辊卷板机无法完成对小直径开缝套筒的卷制成型。本发明是针对小直径开缝套筒卷制成型难题而研发的数控双轴柔性滚弯成型机。

技术实现要素：

本发明的目的为了解决滚弯成型小直径开缝套筒问题，提供一种小直径开缝套筒数控双轴柔性滚弯成型机。该成型机结构紧凑，制造成本低，操作简单，同时采用了数控技术，卷制成型精度高，集预弯、卷圆于一体，一次成型，工作效率高。

本发明的技术方案：小直径开缝套筒数控双轴柔性滚弯成型机，包含底座、立柱、顶板、上辊固定支座、上辊、上辊活动支座、下辊、下辊支座、导套、送料机构、卸料机构、下辊升降驱动装置；其中，下辊为主动辊，上辊为从动辊；立柱与底座、顶板通过螺纹相连接，与导套呈间隙配合，在下辊升降驱动装置驱动中部板升降过程中起导向作用；下辊安装于两个下辊支座之间，其轴端通过联轴器与减速器相联，电机驱动减速器，构成下辊旋转驱动装置，下辊旋转驱动装置及两个下辊支座通过螺钉固定在中部板上；上辊位于下辊水平上方，上辊固定支座通过螺钉固定于顶板上，上辊活动支座通过螺钉固定于滑动导轨上，上辊随滑动导轨沿固定导轨的燕尾槽滑动。

所述的下辊升降驱动装置包括蜗轮蜗杆丝杠升降机构、联轴器、减速器、升降驱动电机、中部板、螺母，蜗轮蜗杆丝杠升降机构固定在底座上，其蜗杆输出轴端通过联轴器与减速器相联，由电机驱动减速器；螺母与蜗轮蜗杆丝杠升降机构上的丝杠构成丝杠螺母副，螺母上端通过螺钉固定在中部板上；中部板与导套过盈联接；立柱与导套之间呈间隙配合，在下辊升降过程中起导向作用。

所述的下辊是由刚性芯轴外包聚氨酯橡胶弹性层组成的柔性辊。

所述的卸料机构包括手轮、进给丝杠、固定导轨、滑动导轨。

所述的升降驱动电机、下辊旋转驱动电机均为伺服电机，且与驱动器、plc控制器、人机交互触摸屏依次相连，从而实现对工作过程的伺服控制。

小直径开缝薄壁套筒数控双轴柔性滚弯成型方法，利用送料机构把板材送到上辊和下辊之间，接着启动升降驱动电机；升降驱动电机的旋转带动蜗轮蜗杆丝杠升降机旋转进而驱使下辊向上移动并将板材与上辊和下辊之间产生压力，此时聚氨酯橡胶层发生弹性变形；关闭升降驱动电机，从而完成对板材端部的预弯；启动下辊旋转驱动电机，下辊旋转驱动电机带动下辊一起旋转，依靠板材与聚氨酯橡胶层、上辊之间的压力和摩擦力，使板材连续卷圆成型；卷圆结束后，摇动手轮，手轮带动进给丝杠旋转，进而使滑动导轨上的上辊活动支座水平向右移动，使上辊与板材相离，然后取下成型工件。

本发明有效解决了滚弯成型小直径开缝套筒问题，且设备空间结构紧凑，操作简单，同时采用了数控技术，卷制成型精度高，集预弯、卷圆于一体，一次成型，工作效率高。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为图1的右视图；

图3为本发明的成型原理图；

图4为本发明的电气控制系统示意图。

图中，1-蜗轮蜗杆丝杠升降机构，2-升降联轴器，3-升降减速器，4-升降驱动电机，5-底座，6-立柱，7-中部板，8-下辊旋转驱动电机，9-驱动减速器，10-驱动联轴器，11-顶板，12-上辊固定支座，13-上辊（刚性辊），14-上辊活动支座，15-进给丝杠，16-手轮，17-下辊（聚氨酯橡胶辊），18-下辊支座，19-导套，20-铜螺母，21-送料机构，22-固定导轨，23-滑动导轨，24-卸料机构，25-下辊升降驱动装置。

具体实施方式

图1、图2所示，小直径开缝薄壁套筒数控双轴柔性滚弯成型机，包含底座5、立柱6、顶板11、上辊固定支座12、上辊13、上辊活动支座14、下辊17、下辊支座18、导套19、送料机构21、卸料机构24、下辊升降驱动装置25；其中，下辊17为主动辊，上辊13为从动辊；立柱6两端分别与底座5、顶板11通过螺栓连接，立柱6与导套19呈间隙配合，在下辊升降过程中起到导向作用；下辊17安装于两个下辊支座18之间，下辊17轴端与联轴器10连接，联轴器10连接减速器9，减速器9连接下辊旋转驱动电机8相连接构成下辊旋转驱动装置，整个下辊旋转驱动装置固定在中部板7上；上辊13位于下辊17水平上方，两辊轴线平行，上辊固定支座12固定于顶板11上，上辊活动支座14固定于滑动导轨23上，可随导轨一起沿水平方向滑动。

所述的下辊升降驱动装置25包括蜗轮蜗杆丝杠升降机构1、联轴器2、减速器3、升降驱动电机4、中部板7、铜螺母20，蜗轮蜗杆丝杠升降机构1固定在底座5上，其蜗杆输出轴端与联轴器2、减速器3、升降驱动电机4组成的驱动装置的输出端相连接；铜螺母20与蜗轮蜗杆丝杠升降机构1上的丝杠以螺纹连接安装配合，铜螺母20上端以螺纹连接方式固定在中部板7上，；中部板7四角分别有一个圆孔，圆孔处装配导套19，与立柱6之间形成间隙配合，在下辊17升降过程中起到导向作用。

所述的下辊17是由刚性芯轴外包聚氨酯橡胶弹性层组成的柔性辊。

所述的卸料机构24包括手轮16、进给丝杠15、固定导轨22、滑动导轨23。

所述的升降驱动电机4、下辊旋转驱动电机8均为伺服电机，且与驱动器、plc控制器、人机交互触摸屏依次相连，从而实现对工作过程的伺服控制。

本具体实施方式的工作过程为：利用送料机构21把板材送到上辊13和下辊17之间一定位置，接着启动升降驱动电机4，带动蜗轮蜗杆丝杠升降机1旋转进而驱使下辊17向上移动一定行程，关闭升降驱动电机4，此时聚氨酯橡胶层发生一定的弹性变形量，从而完成对板材端部的预弯；启动下辊旋转驱动电机8，带动下辊17一起旋转，依靠板材与聚氨酯橡胶层、上辊13之间的压力和摩擦力，使板材连续卷圆成型；卷圆结束后，通过摇动手轮16，带动进给丝杠15，进而使滑动导轨23上的上辊活动支座14水平向右移动一定距离，然后取下成型工件。

本具体实施方式有效解决了滚弯成型小直径开缝套筒问题；并且设备空间结构紧凑，操作简单，同时工作过程采用了数控技术，卷制成型精度高，集预弯、卷圆于一体，一次成型，工作效率高。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡是依本发明专利申请范围所述的构造及原理所做的等效替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
小直径开缝薄壁套筒数控双轴柔性滚弯成型机及成型方法，属于机械领域，它包括下辊旋转驱动装置、下辊升降驱动装置、卸料机构、上辊；所述下辊旋转驱动装置驱动下辊旋转，所述下辊升降驱动装置驱动下辊上下升降；所述下辊为柔性主动辊，上辊为刚性从动辊。它利用送料机构把板材送到上辊和下辊之间，利用板材与上辊和下辊之间产生压力，此时聚氨酯橡胶层发生弹性变形；依靠板材与聚氨酯橡胶层、上辊之间的压力和摩擦力，使板材连续卷圆成型。本发明设备空间结构紧凑，操作简单，同时工作过程采用了数控技术，卷制成型精度高，集预弯、卷圆于一体，一次成型，工作效率高。

技术研发人员：宋桂珍;程建明;贾银行
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2017.04.19
技术公布日：2017.08.22