专利名称：一种便于数控的板材冷弯机的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢质板材自动成形加工机械，特别是涉及造船、航空、锅炉、化工、汽车制造等行业中钢质板材的自动成形加工机械。
背景技术：
钢质板材板料成形加工一直是造船、航空、锅炉、化工、汽车制造等行业中生产流程的瓶颈，从而引起关注。
以造船业为例，由于板材加工所要求的曲度复杂程度的不同，所用的加工方法也有所不同，主要方式有板材火弯和板材冷弯。其中板材冷弯又有滚弯、压弯等。
随着造船技术的发展以及造船行业的飞速发展，迫切要求加快造船进度，尽快实现自动化，而对复杂曲面的板材加工正是造船行业中自动化程度最低，所以目前国内对水火弯板的研究较多，主要有上海交通大学和大连理工大学，但是还没有取得很大进展，要实现水火弯板的自动化实际应用还有一段距离。对水火弯板的研究主要集中在以下几个方面(一)水火弯板时的成型要素分析，建立板材受热变形的数据库，并由此入手来研究水火弯板机器人，以此来代替目前的纯手工操作。
(二)板材受热曲面的数学模型研究，将复杂的曲面用数学方程式来表示，进而来研究数控水火弯板机，实现水火弯板的自动化。
板材冷加工由于变形回弹等问题没有得到较好地解决，故目前加工时仍采用对样加工的方法，实现弯板工艺过程自动控制，是船体板材成形加工自动化的必然趋势。国内目前主要集中在板材滚弯加工的研究，而投入实际使用的也主要是三辊弯板机，另外还有四辊弯板机，它们存在的缺点主要是只能弯曲单曲面板，不能加工复杂曲面。进行这方面研究的主要是武汉理工大学和一些船厂。研究主要集中在两个方面(一) 对现有滚弯机的改进措施。主要是研究辊升降值与板材弯曲值的关系，建立自动控制模型以及运用有限元来分析板材弯曲机理。
(二)将智能化与弯板机相结合，引进神经元模糊控制理论，以此来实现板材自动加工。
目前已经投入使用的主要是三辊弯板机，使用液压驱动。日本天田公司(Amada)最近开发出了一种速度接近200mm/s，型号为HDSn8025NT的高速弯板机，该机采用AC伺服电机驱动，能进行油量调整的混合型传动方式。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于数控的板材冷弯机，能代替人工水火和冷压顶弯制作，实现钢质板材加工成双曲面板过程自动化。
本发明的目的是这样实现的它是一种固定的悬臂式三支点液压板材冷弯机(其中三支点滚弯装置可在XY平面90°范围内回转)。包括滚动的三支点工作机构及其电子同步回转体和悬臂式机身与机座。
三支点工作机构由一对上、下滚轮组成。上滚轮是带有伸缩液压缸的从动轮，可上下升降对工件形成施力点(三支点中一点)；下滚轮是由液压马达经减速传动的主动轮，其U型槽是构成两支点支撑钢板的下模。钢板在凸形的上滚轮和凹形的下滚轮之间受到滚压。电子同步回转体分上下两部分，上回转体装在悬臂式机身的悬臂下，实现带伸缩液压缸的从动轮回转；下回转体装在机座上，实现主动轮与从动轮电子同步回转。
上滚轮通过其支持体1连接到液压油缸的活塞下杆，活塞上杆装有回转从动齿轮，与其配对的回转主动齿轮通过连杆由回转马达驱动，它们一起构成上回转体。上回转体装在悬臂式机身上，回转角由安装在回转轴上的角度传感器检测。
下滚轮靠轴承座支撑，轴承座安装在带外齿回转支承上，它由带齿轮副的液压马达驱动回转，回转角靠安装在回转轴上的角度传感器检测。它们构成的下回转体装在机座上。下滚轮通过花键与液压马达连接，作为板材滚弯驱动轮。
板料加载在上滚轮和下滚轮之间，板料经施加的液压力，在驱动轮(下滚轮)驱动下完成钢板的滚弯。
本发明的优点可直接弯制单向曲度和复杂曲度的板，还适合加工折角形外板，成型效果好，加工效率高，污染小。冷压滚弯成形与线加热方法相比，无加温方式及参数、冷却方式及参数等因素影响，成形工艺简单；冷压滚弯相对水火弯无接触检测，环境条件要好，无烟雾对传感器的影响，自动成型容易实现。
图1为本发明的结构示意中1.支持体、2.液压油缸、3.油缸活塞下杆、4.回转从动齿轮、5.油缸活塞上杆、6.上回转马达、7.上回转主动齿轮、8.上滚轮、9.板材、10.悬臂式机身、11.下回转液压马达、12.下滚轮、13.下回转齿轮副、14.下回转液压马达、15.机座、16.回转支承、17.回转支承外齿、18.轴承座、19a.上回转角度传感器、19b.下回转角度传感器具体实施方式
包括滚动的三支点工作机构及其电子同步回转体和悬臂式机身10与机座15。
三支点工作机构由一对上滚轮8、下滚轮12组成。上滚轮8是带有伸缩液压缸的从动轮；下滚轮12是由液压马达经减速传动的主动轮，其U型槽是构成两支点支撑钢板的下模。电子同步回转体分上下两部分，上回转体装在悬臂式机身10的悬臂下；下回转体装在机座15上。
上滚轮8通过其支持体1连接到液压油缸2的活塞下杆3，活塞上杆5装有回转从动齿轮4，与其配对的回转主动齿轮7通过连杆由回转马达6驱动，它们一起构成上回转体。上回转体装在悬臂式机身10上，回转角由安装在回转轴上的角度传感器19a检测。
下滚轮12靠轴承座18支撑，轴承座18安装在带外齿17回转支承16上，它由带齿轮副13的液压马达14驱动回转，回转角靠安装在回转轴上的角度传感器19b检测。它们构成的下回转体装在机座15上。下滚轮通过花键与液压马达11连接，作为板材9滚弯驱动轮。
权利要求
1.一种便于数控的板材冷弯机，包括悬臂式机身(10)和机座(15)，其特征是还包括滚动的三支点工作机构及其电子同步回转体；三支点工作机构由一对上滚轮(8)、下滚轮(12)组成；上滚轮(8)是带有伸缩液压缸的从动轮；下滚轮(12)是由液压马达经减速传动的主动轮，其U型槽是构成两支点支撑钢板的下模；电子同步回转体分上下两部分，上回转体装在悬臂式机身(10)的悬臂下；下回转体装在机座(15)上。
2.根据权利要求1所述的便于数控的板材冷弯机，其特征在于所述的上电子同步回转体的上滚轮(8)通过其支持体(1)连接到液压油缸(2)的活塞下杆(3)，活塞上杆(5)装有回转从动齿轮(4)，与其配对的回转主动齿轮(7)通过连杆由回转马达(6)驱动，它们一起构成上回转体；上回转体装在悬臂式机身(10)上，回转角由安装在回转轴上的角度传感器(19a)检测。
3.根据权利要求1或2所述的便于数控的板材冷弯机，其特征在于所述的下回转体的下滚轮(12)由轴承座(18)支撑，轴承座(18)安装在带外齿(17)回转支承(16)上，它由带齿轮副(13)的液压马达(14)驱动回转，回转角靠安装在回转轴上的角度传感器(19b)检测，由它们构成的下回转体装在机座(15)上；下滚轮(12)通过花键与液压马达(11)连接，作为板材(9)滚弯驱动轮。
全文摘要
一种便于数控的板材冷弯机，包括滚动的三支点工作机构及其电子同步回转体、悬臂式机身与机座。三支点工作机构由一对上、下滚轮组成。上滚轮是带有伸缩液压缸的从动轮，下滚轮是由液压马达经减速传动的主动轮，其U型槽是构成两支点支撑钢板的下模。电子同步回转体分上下两部分，上回转体装在悬臂式机身的悬臂下，实现带伸缩液压缸的从动轮回转；下回转体装在机座上，通过角度传感器检测实现主动轮与从动轮电子同步回转。其优点是可直接弯制单向曲度和复杂曲度的板，还适合加工折角形外板。成型效果好，加工效率高，污染小。与线加热方法相比，无加温方式及参数、冷却方式及参数等因素影响，成形工艺简单；相对水火弯无接触检测，环境条件好，无烟雾对传感器的影响，自动成型容易实现。适用于造船、航空、锅炉、化工、汽车制造等行业中钢质板材的自动成形加工。
文档编号B21D5/08GK1994609SQ20061012544
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月12日 优先权日2006年12月12日
发明者郑绍春 申请人:武汉理工大学