一种折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置及其制作方法与流程

本发明属于折弯机技术领域，更具体地说，涉及折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置及其制作方法。

背景技术：

折弯机在对板材进行折弯的过程中，往往不可避免的存在自身架构的受力造成滑块产生弹性变形，虽然变形量极其微小，但对于高精度折弯工件而言，被制作件依然容易产生挠度变形，无法保证角度的全长一致性。对于传统的以液压为施力源的折弯机而言，由于油缸的施力不均匀，在折弯过程中，会使工件在长度方向上产生一个挠度，且超长折弯模具也经常用于折弯较短的工件，这样会造成上模仅在下模的中间部位施力，长期使用后，容易造成工作台中间部位下凹，也严重影响了工件的直线度。

为了解决这一问题，一可以采用增加机身整体重量从而强化机身刚度和强度，但这样增加了设备成本，不符合现代化制作制造业的要求；二是选择挠度补偿工作台，这种方法成本较低，目前国内外的折弯机一般有两种挠度补偿方式：一种是把多台液压缸嵌在工作台立板里的液压挠度补偿，加凸点少，加凸精度不高，且容易漏油，制造成本高；另一种则是由多组加凸楔块组成的机械挠度补偿，例如中国专利申请号201120271046.9，公开日2012年3月7日的专利文件，公开了一种折弯机的斜楔式挠度补偿装置，该装置包括上盖板和底座，底座上沿长度方向开设矩形槽，矩形槽中安装有下拖板，下拖板上纵向均布安装奇数组斜楔机构，各斜楔机构均由自下而上依次叠装的斜楔ⅱ和斜楔ⅰ组成，下拖板上依次叠装矩形垫铁、上拖板，楔块ⅰ均匀嵌套在上拖板上，上盖板通过螺钉与斜楔ⅰ固定连接；再如中国专利申请号201120283867.4，公开日2012年3月21日的专利文件，公开了一种折弯机用的挠度补偿装置，该装置包括上盖板和底座，底座上沿长度方向开设矩形槽，在此矩形槽中纵向间隔均布安装奇数组斜楔机构，各斜楔机构均由自下至上依次叠装的斜楔和圆弧盖板组成。再如，中国专利申请号201620545340.7，公开日2016年10月26日的专利文件，公开了一种折弯机工作台挠度补偿装置，该装置包括底座，底座上沿纵向设置有矩形槽，矩形槽内设置有若干斜楔，斜楔上表面设置有朝纵向的第一斜面，斜楔上方设置有下表面为第二斜面的圆弧盖板，第一斜面与第二斜面对应；圆弧盖板与底座之间相对矩形槽纵向固定，各斜楔之间设置有空心隔套管；斜楔和空心隔套管之间穿装有拉杆，拉杆为螺纹杆；空心隔套管内壁设置有与螺纹杆对应的螺纹。上述的专利公开了补偿装置均采用斜块或楔块的具体结构，且斜块或楔块的数量为多块，这种分体式的结构容易造成累计误差，导致下斜块组或楔块组向左和向右移动时补偿值不一致，从而无法保证制作精度。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对现有技术上斜块与上固定板及下斜块与下拖板间采用的是间隙配合，存在着累积误差，从而导致下斜块组向左和向右移动时补偿值不一致的问题，本发明的目的是提供一种折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，上斜板及下斜板均为整体结构，消除或抵消累积误差，保证折弯成型的精确性。

本发明的另一目的是提供一种折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的制作方法，简化制作工艺，上斜板与下斜板的加工误差小，且配合紧密，消除或抵消累积误差。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，包括上斜板和下斜板，所述的上斜板和下斜板均为整体结构且尺寸相一致，其中所述的上斜板的下表面设置有朝纵向的第一斜面，所述第一斜面的斜率从中间至两端由一个较大的斜率kj减少到一个较小的斜率ki，相邻的两第一斜面通过圆弧面衔接，圆弧面的弧度由中间至两端由一个较小的弧度ri增加到一个较大的弧度rj；所述的下斜板的上表面设置有与第一斜面对应的第二斜面。

于本发明一种可能的实施方式中，所述第一斜面的斜率k呈线性、凸形或凹型减小；所述圆弧面的弧度r呈线性、凸形或凹型增加。

于本发明一种可能的实施方式中，还包括底座，所述的底座上设置有矩形槽，所述的上斜板和下斜板配合后置于所述的矩形槽内且相互同心布置，上斜板和下斜板沿矩形槽横向移动。

于本发明一种可能的实施方式中，还包括盖板，所述盖板与底座之间沿纵向相对固定，盖板限制上斜板在纵向方向的移动；所述的下斜板的一端连接有拉杆，所述的拉杆为螺纹杆。

于本发明一种可能的实施方式中，所述矩形槽的内部表面通过表面处理或表面涂层以增强其耐磨性能。

于本发明一种可能的实施方式中，所述的涂层为非金属涂层，涂层的厚度为0.05-0.08mm。

于本发明一种可能的实施方式中，所述第一斜面的斜率最大值kj根据工作台的最大补偿量确定，斜率最小值ki为tan(0.08°)。

于本发明一种可能的实施方式中，所述的上斜板和下斜板的材质相同，均由高强度钢加工处理得到。

本发明还提供了一种上述折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的制作方法，包括步骤：

s101、选取两块相同高强度钢材质的板材，其中按重量百分比高强度钢中的碳含量不低于0.42％、si含量为0.17-0.37％；mn含量为0.50-0.80％；cr含量≤0.25％；ni含量≤0.30％；cu含量≤0.25％，余下为fe；

s102、在数控机床上，确定上斜板的一端为加工起点，采用立面加工上斜板的第一斜面，其中每次的进刀量l1＝[w(c)/w(si)]*0.1，单位为mm；走刀速度v1＝[(w(c)+w(mn))/w(si)]*500，单位为mm/min，w(c)、w(mn)、w(si)均表示重量百分比，第一斜面的斜率k根据挠度曲线确定不同的分段取值，挠度曲线的最大值由工作台的最大补偿量确定，最小值为tan(0.08°)；

s103、确定下斜板对应上斜板的另一端为加工起点，采用立面加工下斜板的第二斜面，其中每次的进刀量l2＝[w(c)/w(si)]*0.1，单位为mm；走刀速度v2＝[(w(c)+w(mn))/w(si)]*500，单位为mm/min，w(c)、w(mn)、w(si)均表示重量百分比。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，其上斜板和下斜板均为整体结构且尺寸相一致，使得下斜板移动一致性高，可以消除或抵消累积误差，保证折弯成型的精确性；同时第一斜面的斜率从中间至两端由一个较大的斜率kj减少到一个较小的斜率ki，在满足理论工件折弯挠度补偿的基础上还可以进一步地对由于不可预测工况引起的挠度变化进行微调补偿，大大提高了折弯精度，提高了所加工工件的折弯精度；便于控制纵向挠度补偿曲线，使补偿曲线能够成为对称的曲线；

(2)本发明的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，第一斜面的斜率k从中间向两端成一定比例关系，能够实现整体统一调节，使粗调后的挠度补偿曲线能够更为真实地反映实际工件所需挠度补偿量，该补偿量结合横向微调补偿量，能够进一步精确地解决工件折弯过程所产生的变形；

(3)本发明的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，底座与上斜板和下斜板相互同心布置，保证上斜板、下斜板之间的紧密配合；

(4)本发明的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，底座的矩形槽的内部表面通过表面处理或表面涂层以增强其耐磨性能，使得底座的使用寿命延长；

(5)本发明的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，上斜板和下斜板的材质相同，避免上斜板或下斜板之间出现不对称的磨损，减小磨损带来的精度误差；

(6)本发明的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的制作方法，首先对上斜板或下斜板的材质进行选择，可以提高上斜板或下斜板的使用质量，对上斜板的加工进刀量和走刀速度进行定量控制，充分考虑刀具的磨损带来的加工精度影响，对下斜板采用与上斜板的相反方向的加工工艺，可以有效地抵消刀具磨损造成的精度误差，使得上斜板和下斜板的配合紧密。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为现有技术的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的结构示意图；

图2为本发明折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的剖面图；

图5为本发明一实施例的挠度曲线图。

图中标记说明：

100、上斜板；110、下表面；120、第一斜面；130、圆弧面；

200、下斜板；210、上表面；220、第二斜面；230、拉杆；

300、底座；310、矩形槽；

400、盖板。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1所示的是现有技术的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的结构示意图，其中下斜块包括若干数量，该补偿装置的缺陷是：(1)上斜块与上固定板及下斜块与下拖板间采用的是间隙配合，存在着累积误差，从而导致下斜块组向左和向右移动时补偿值不一致(制作刀具磨损造成制作的误差)；(2)拖板采用激光切割成型，存在热胀冷缩的长度误差；斜块斜度采用磨床制作成型，制作效率低下。

请参照图2至图4，本实施例的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置，包括底座300、盖板400、上斜板100和下斜板200。

其中底座300上设置有矩形槽310，上斜板100和下斜板200配合后置于矩形槽310内且相互同心布置，上斜板100和下斜板200沿矩形槽310横向移动。矩形槽310的内部表面通过表面处理或表面涂层以增强其耐磨性能，表面处理的方式包括钝化、电镀等方式，表面涂层包括涂刷、辊刷等等。这里的涂层为非金属涂层，例如陶瓷涂层等等，涂层的厚度为0.05-0.08mm。

进一步的，盖板400与底座300之间沿纵向相对固定，盖板400限制上斜板100在纵向方向的移动；下斜板200的一端连接有拉杆230，拉杆230为螺纹杆。

在本实施例中，上斜板100和下斜板200的材质相同，均由高强度钢加工处理得到，高强度钢包括45#钢、60#钢等等，上斜板100和下斜板200均为整体结构且尺寸相一致，其中上斜板100的下表面110设置有朝纵向的第一斜面120，下斜板200的上表面210设置有与第一斜面120对应的第二斜面220。

进一步的，第一斜面120的斜率从中间至两端由一个较大的斜率kj减少到一个较小的斜率ki，第一斜面120的斜率最大值kj根据工作台的最大补偿量确定，斜率最小值ki为tan(0.08°)；第一斜面120的斜率k呈线性、凸形或凹型减小。

进一步的，相邻的两第一斜面120通过圆弧面130衔接，圆弧面130的弧度由中间至两端由一个较小的弧度ri增加到一个较大的弧度rj；圆弧面130的弧度r呈线性、凸形或凹型增加。

实施例2

本实施例的工作原理是：在工作台纵向机械挠度补偿装置的制作过程中，沿其矩形槽310内均匀分布楔块组，中间楔块角度最大，沿长度方向角度依次减小，液压缸下端的楔块角度最小(一般取0.08°)，楔块等距偏移时，由于中间楔块角度大，可使工作台中间凸鼓起来，形成相应的挠度曲线，达到挠度补偿的目的。

通过deform有限元分析软件对板料的冲压回弹进行模拟分析，同时采用正交试验的方法对影响因素进行有效处理，正交试验的目的便是通过改变各个因素的水平，观察回弹角的大小，从而确定最佳的因素水平组合，并确定各因素中对回弹角影响的主次顺序，得到图5的挠度曲线图。

本实施例的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的制作方法，包括步骤：

s101、选取两块相同高强度钢材质的板材，45#碳钢化学成分：c含量为0.50％；si含量为0.2％；mn含量0.5％；cr含量≤0.25％；ni含量≤0.30％；cu含量≤0.25％，余下为fe。

s102、在数控机床上，确定上斜板100的一端为加工起点，采用立面加工上斜板100的第一斜面120，其中每次的进刀量l1＝[w(c)/w(si)]*0.1＝0.5/0.2*0.1＝0.25mm；走刀速度v1＝[(w(c)+w(mn))/w(si)]*500＝(0.5+0.5)/0.2*500＝2500mm/min，w(c)、w(mn)、w(si)均表示重量百分比，第一斜面120的斜率k根据挠度曲线确定不同的分段取值，挠度曲线的最大值由工作台的最大补偿量确定，最小值为tan(0.08°)，挠度曲线如图5所示；

s103、确定下斜板200对应上斜板100的另一端为加工起点，采用立面加工下斜板200的第二斜面220，其中每次的进刀量l2＝[w(c)/w(si)]*0.1＝0.5/0.2*0.1＝0.25mm；走刀速度v2＝[(w(c)+w(mn))/w(si)]*500＝(0.5+0.5)/0.2*500＝2500mm/min，w(c)、w(mn)、w(si)均表示重量百分比。

实施例3

本实施例的折弯机工作台纵向机械挠度补偿装置的制作方法，包括步骤：

s101、选取两块相同高强度钢材质的板材，60#碳钢化学成分：c含量为0.6％；si含量为0.2％；mn含量0.6％；cr含量≤0.25％；ni含量≤0.30％；cu含量≤0.25％，余下为fe；

s102、在数控机床上，确定上斜板100的一端为加工起点，采用立面加工上斜板100的第一斜面120，其中每次的进刀量l1＝[w(c)/w(si)]*0.1＝0.6/0.2*0.1＝0.3mm；走刀速度v1＝[(w(c)+w(mn))/w(si)]*500＝(0.6+0.6)/0.2*500＝3000mm/min，w(c)、w(mn)、w(si)均表示重量百分比，第一斜面120的斜率k根据挠度曲线确定不同的分段取值，挠度曲线的最大值由工作台的最大补偿量确定，最小值为tan(0.08°)；

s103、确定下斜板200对应上斜板100的另一端为加工起点，采用立面加工下斜板200的第二斜面220，其中每次的进刀量l2＝[w(c)/w(si)]*0.1＝0.6/0.2*0.1＝0.3mm；走刀速度v2＝[(w(c)+w(mn))/w(si)]*500＝(0.6+0.6)/0.2*500＝3000mm/min，w(c)、w(mn)、w(si)均表示重量百分比。

采用上述实施例2和实施例3生产多批次的挠度补偿装置，然后将该挠度补偿装置用于折弯机的生产，例如生产1000件产品，精度误差控制在±0.05mm，其中产品的合格率率保持在99.95％，因此具有很好的使用效果。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。