专利名称：用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种曲 面轧制装置，具体而言，涉及一种用于对板材进行三维曲面成形的曲面轧制装置，属于机械工程领域。本发明还涉及与此相对应的曲面轧制方法。
背景技术：
目前的板材三维曲面成形装置主要采用模具成形，其制模、调模成本高、周期长， 而用模具成形大尺寸三维曲面就需要大型模具与大型压力机。模具成形方法加工周期长， 需要投入大量的人力、物力，无法满足小批量或个性化生产的需要；尤其对于大尺寸的三维曲面零件采用模具的方式根本不切合实际，若采用手工成形方式，则加工质量差、劳动强度大、生产效率低。
发明内容
在现有技术中，传统的卷板装置可以实现圆柱、圆锥等简单曲面的成形，却难于实现真三维曲面的成形。三维柔性卷板加工方法虽然能够成形三维曲面，但是其采用离散的工作辊，板材表面质量不高，因此其应用和发展受到限制。鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够简单、快速并且低成本地实现对板材进行三维曲面成形的曲面轧制装置，以及与此相对应的方法。本发明提供一种板材三维曲面成形的曲面轧制装置，包括用于对板材进行轧制的成形辊、对所述成形辊具有支撑与限位作用的调形机构、以及用于使所述成形辊旋转的驱动机构，其中，所述成形辊包括上成形辊和下成形辊；所述上成形辊和/或所述下成形辊被多个所述调形机构支撑；所述调形机构，使被该调形机构支撑的所述上成形辊和/或所述下成形辊挠曲变形，并使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝呈非均勻分布； 所述驱动机构，对所述上成形辊和/或所述下成形辊的一端或两端施加转矩，使板材从所述辊缝中经过并被轧制成形。通过采用所述构成方式，使所述上成形辊和/或所述下成形辊具有一定的挠度， 并且使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝呈非均勻分布，从而使所述板材在宽度方向的同一横截面内的不同部位产生不同变形及不同压缩比，进而使所述板材在宽度方向上各点纵向延伸不均勻，最终使所述板材在轧制过程中产生变形，以实现三维曲面成形。需要指出的是，该装置能够实现长尺寸的三维曲面零件的成形。该装置所需成形力小， 可以在小设备上实现大型板材的连续成形。该装置与传统的模具成形装置相比，省去模具的设计、制造和调试工序，缩短生产周期，提高工作效率，降低加工成本；与手工成形的方式相比，提高板件的表面质量，节省物力、人力和加工时间。因此，本发明所涉及的曲面轧制装置能够简单、快速并且低成本地实现板材的三维曲面成形。此外，所述调形机构，在所述板材从所述辊缝中经过并被轧制成形前，根据需要调整所述成形辊的挠曲程度，并调整所述辊缝的不均勻度。通过采用所述构成方式，所述成形辊的挠曲程度在轧制前被所述调形机构调节为需要的程度，并且使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝非均勻分布，从而使所述板材在宽度方向的同一横截面内的不同部位产生不同变形及不同压缩比，进而使所述板材在宽度方向上各点纵向延伸不均勻，最终使所述板材在轧制过程中产生变形，以实现三维曲面成形。此外，所述调形机构，在所述成形辊无挠曲的情况下仍对所述成形辊具有支撑作用。通过采用所述构成方式，所述调形机构能够对所述成形辊进行支撑，以增加所述成形辊的强度和刚度，代替多辊轧制中支承辊对工作辊的支撑作用，避免所述成形辊在轧制过程中的变形，实现薄板轧制或变截面板轧制。此外，所述调形机构，在所述板材从所述上成形辊和下成形辊之间的所述辊缝中经过并被轧制的过程中，根据需要实时改变所述成形辊的挠曲程度，并使所述辊缝的不均勻度实时发生变化。通过采用所述构成方式，所述调形机构在所述板材被轧制过程中实时调节所述上成形辊和/或所述下成形辊的挠曲程度，使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝形状实时变化，进而使所述板材在不同时间、不同部位产生不同的应变，以实现自由曲面的轧制成形。此外，所述调形机构，在所述板材从形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝中经过并被轧制的过程中，所述调形机构对所述成形辊辊身部位施加转矩，以辅助所述驱动机构或取代所述驱动机构。通过采用所述构成方式，所述调形机构辅助所述驱动机构对所述成形辊被支撑部位施加扭矩，减小所述成形辊因与所述板材作用而产生的力矩，增加所述成形辊整体转动扭矩，避免所述成形辊中央部位产生转动滞后现象，同时增加所述成形辊的工作寿命。或者所述调形机构可以取代所述驱动机构，对所述成形辊辊身部位施加转矩，使所述成形辊仅在所述调形机构的驱动下，保证所述成形辊轧制曲面时的所需转动力矩。此外，所述曲面轧制装置，进一步包括对所述成形辊的整体位置进行控制的整体移位机构，在所述板材从所述辊缝中经过并被轧制的过程中，所述调形机构和/或所述整体移位机构在不改变所述成形辊原有挠曲程度的情况下实时对所述成形辊相对高度进行调节，进而实时对所述上成形辊和下成形辊之间的所述辊缝整体进行调节。通过采用所述构成，在所述板材被轧制的过程中，通过所述调形机构和/或所述整体移位机构在不改变所述成形辊挠曲程度的情况下实时对所述辊缝进行调节，使板厚实时变化，以实现在不同时间段使所述板材被轧制为不同厚度的板材，从而实现变截面板的轧制。需要指出的是所述成形辊原有挠曲程度包括有挠曲和无挠曲两种情况。此外，所述上成形辊和所述下成形辊各为一个或多个。通过采用所述构成方式，所述成形辊上下各为一个时，实现单道次轧制；所述成形辊上下各为多个时，实现连续多道次轧制。此外，所述上成形辊和/或所述下成形辊可以由多段成形辊构成，所述多段成形辊为两段或两段以上，所述多段成形辊之间采用异向异速、异向同速、同向异速或同向同速方式旋转。通过采用所述构成方式，所述调形机构对所述分段成形辊分别进行调形、支撑，所述驱动机构对所述的多段成形辊分别施加转矩，使所述板材两侧所受作用力与摩擦力异值反向、等值反向、异值同向或等值同向，从而使所述板材两侧异速或同速旋转，异速或同速进给，以实现旋转成形或曲线送料成形。此外 ，可以在所述多段成形辊之间设置一个定心机构，所述定心机构用于固定所述板材上的一个点，使所述板材不能整体移动，而只能绕该点旋转。所述定心机构主要由夹紧机构与旋转机构组成。通过采用所述构成方式，所述定心机构在所述夹紧机构的作用下对所述板材的一个点进行固定，使所述板材绕该固定点旋转，避免所述板材在旋转过程中整体移动；所述定心机构在所述旋转机构的作用下能够随所述板材一起绕固定点旋转，以实现旋转成形。此外，所述成形辊可以是母线为弧线的旋转体。通过采用所述构成方式，用母线为弧线的回转体代替母线为直线的圆柱体，无需所述调形机构对所述成形辊进行调形，通过所述成形辊的母线变化来实现所述辊缝的不均勻度，使所述成形辊在无挠度或小挠度下旋转，减小所述成形辊所受疲劳载荷，增加所述成形辊的工作寿命。此外，所述曲面轧制装置，还具有用于对成形前后的所述板材进行支撑的支撑机构，所述支撑机构设置于所述板材进口处和/或所述板材出口处。通过采用所述构成方式，所述板材在大而薄的情况下，通过所述支撑机构对成形前和/或成形后的板材进行支撑，抑制板材在进料和/或出料时由于重力等作用而产生的额外变形，提高成形质量。此外，所述支撑机构为采用具有高度调整功能的多点式支撑机构、采用基于软轴的柔性多点支撑机构、或采用多个浮动支撑式单元中的任意一种。通过采用所述构成方式，所述支撑机构能够对成形前和/或成形后的板材进行支撑，所述支撑机构能够根据所述的板材形状调整支撑高度，以适应所述板材的形状，抑制板材在进料和出料时由于重力等作用而产生的额外变形。如上所述，本发明提供一种板材三维曲面成形的曲面轧制装置，包括用于对板材进行轧制的成形辊、对所述成形辊具有支撑与限位作用的调形机构、以及用于使所述成形辊旋转的驱动机构；所述成形辊包括上成形辊和下成形辊，所述上成形辊和/或所述下成形辊被多个所述调形机构支撑，所述调形机构使被该调形机构支撑的所述上成形辊和/或所述下成形辊挠曲变形，并且使形成于所述上成形辊和下成形辊之间的辊缝呈非均勻分布，所述驱动机构使所述上成形辊和/或所述下成形辊旋转，从而使板材从所述辊缝中经过。由此，该装置能够简单、快速并且低成本地实现板材的三维曲面成形。此外，本发明还提供了一种对板材进行三维曲面成形的曲面轧制方法，其包括调形步骤和轧制步骤，在所述调形步骤中，所述调形机构使被该调形机构支撑的所述上成形辊和/或所述下成形辊挠曲变形，并且使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝呈非均勻分布；在所述轧制步骤中，所述板材从所述辊缝中经过，所述上成形辊和/或所述下成形辊对所述板材进行轧制成形。并且，可以在所述轧制步骤之前进行所述调形步骤，或所述调形步骤与所述轧制步骤同时进行。根据该方法，能够简单、快速并且低成本地实现板材的三维曲面成形。
图1是本发明的一个实施方式所涉及的曲面轧制装置100的示意图。图2是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置200的示意图。图3是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置300的示意图。图4是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置400的示意图。图5是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置500的示意图。图6是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置600的示意图。图7是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置700的示意图。图8是本发明的另一实施方式所涉及的曲面轧制装置800的示意图。图9是本发明中所涉及的调形机构的结构例示图。图10是本发明中所涉及的调形机构的另一结构例示图。附图标记说明1.成形辊la.上成形辊lb.下成形辊2.板材3.调形机构4.定心机构5.支撑机构6.助辊7.销轴8.轴套9.摆角块10.支架11.螺钉12.调整体13.调形丝杆 100，200，300，400，500，600，700,800. · ·曲面轧制装置
具体实施例方式下面结合附图进一步说明本发明所涉及的曲面轧制装置。图1是本发明的一个实施方式所涉及的曲面轧制装置100的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。曲面轧制装置100，包括用于对板材2进行轧制的成形辊1 (在本领域通常也称为工作辊)、对成形辊1具有支撑与限位作用的调形机构3、以及用于使成形辊旋转的驱动机构(未图示)；成形辊1包括上成形辊Ia和下成形辊lb，上成形辊Ia和下成形辊Ib分别被多个调形机构3支撑，调形机构3使被该调形机构3支撑的上成形辊Ia和下成形辊Ib 分别挠曲变形，并且使形成于上成形辊Ia和下成形辊Ib之间的辊缝(既在轧制过程中板材2所经过的区域)呈非均勻分布，所述驱动机构，使上成形辊Ia和下成形辊Ib旋转，从而使板材2从所述辊缝中经过并被轧制成形。在图1中，上成形辊Ia和下成形辊Ib分别采用直径较小的圆柱辊，在调形机构3 的作用下使上成形辊Ia和下成形辊Ib分别产生不同的挠曲，并且使形成于上成形辊Ia和下成形辊Ib之间的辊缝非均勻分布；并且中央部位辊缝小于两侧部位辊缝，所述驱动机构在成形辊1的一端或两端施加转矩，使板材2在宽度方向的同一横截面内的不同部位产生不同变形或不同压缩比，进而使板材在宽度方向上各点纵向延伸不均勻，最终使板材在轧制过程中产生变形，以实现三维曲面成形。此外，在此曲面轧制装置100中，也可以有如下情形，但不局限于此。曲面轧制装置100中的成形辊1的辊缝呈非均勻分布，且中央部位的辊缝值大于两侧部位的辊缝值，或一侧部位的辊缝值小于另一侧部位的辊缝值，或辊缝形状为波浪形，以实现不同曲面的成形；也可以在成形过程中通过调形机构3对成形辊1的挠曲程度实时进行调节，以实现自由曲面成形；还可以通过调形机构3和/或整体移位机构(未图示)实时对无挠曲的成形辊 1的整体辊缝进行控制，以实现变截面板的轧制。此外，在成形辊1无挠曲的情况下，通过调形机构3对各成形辊1的多点支撑作用，以增加各成形辊1的刚度，并通过所述驱动机构对成形辊1的一端或两端施加转矩，实现采用两个小直径成形辊1来实现薄板轧制或变截面板轧制。图2是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置200的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。为了简洁说 明，以下仅对曲面轧制装置200与曲面轧制装置100的不同之处进行说明。曲面轧制装置200的上成形辊Ia和下成形辊Ib也都采用直径较小的圆柱形辊，但在调形机构3的作用下仅使其中一个成形辊1产生挠曲，从而使两成形辊1中央部位的辊缝值小于两侧部位的辊缝值。所述驱动机构在成形辊1一端或两端施加转矩，使板材2在连续轧制过程中的不同部位产生不同的塑性变形而成为曲面形状。当然也可以使两成形辊 1的两侧部位的辊缝值小于中央部位的辊缝值，或者是一侧部位的辊缝值小于另一侧部位辊缝值，或是辊缝形状为波浪形。还可以在成形过程中通过调形机构3实时对成形辊的挠曲程度进行调节，以实现自由曲面成形；此外，在成形辊1无挠曲的情况下，通过调形机构3 对各成形辊1的多点支撑作用，以增加各成形辊1的刚度，并通过所述驱动机构对成形辊1 的一端或两端施加转矩，实现采用两个小直径成形辊1来实现薄板轧制或变截面板轧制。图3是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置300的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。曲面轧制装置300，分别采用了分成为两段的上成形辊Ia和下成形辊lb，通过对分段的成形辊1施加不同方向、不同大小的转矩来实现板材2的旋转成形或曲线送料成形。 通过调形机构3使上成形辊Ia和下成形辊Ib分别产生挠曲，并且使辊缝呈现非均勻分布， 且中央部位辊缝值小于两侧部位辊缝值，通过所述驱动机构对各个分段的成形辊施加不同方向、不同大小的转矩，使板材2旋转成形或曲线送料成形，从而使板材2在中央部位的塑性变形大于两侧部位的塑性变形。当然也可以使中央部位辊缝值大于两侧部位辊缝值，从而使板材2在中央部位的塑性变形小于两侧部位的塑性变形。也可以使一侧部位辊缝值小于另一侧部位辊缝值，从而使板材2 —侧部位的塑性变形大于另一侧部位的塑性变形。图4是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置400的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。为了使说明简洁，以下仅对曲面轧制装置400与曲面轧制装置300的不同之处进行说明。曲面轧制装置400，在分成为两段的上成形辊Ia和下成形辊Ib的段与段之间设置工件定心机构4。定心机构4使板材2在成形过程中绕定心轴转动，防止板材2在旋转成形时整体产生移位。图5是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置500的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。曲面轧制装置500中，上成形辊Ia和下成形辊Ib的母线为弧线，在不具有挠度的情况下使形成于两个成形辊1之间的辊缝呈非均勻分布，并且中央部位的辊缝值小于两侧部位的辊缝值。调形机构3对成形辊1进行支撑，也可以使成形辊1产生挠曲。当然也可以使两个成形辊1中央部位的辊缝值大于两侧部位的辊缝值，或者一侧部位的辊缝值小于另一侧部位的辊缝值。从而使板材2不同部位产生不均勻的塑性应变。
图6是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置600的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。为了使说明简洁，以下仅对曲面轧制装置600与曲面轧制装置500的不同之处进行说明。曲面轧制装置600，采用的上成形辊Ia和下成形辊Ib中，仅下成形辊Ib的母线为弧线 上成形辊Ia的母线为直线，在不产生挠曲的情况下使两个成形辊1中间的辊缝值小于两端的辊缝值。所述调形机构3对成形辊1进行支撑，也可以使成形辊1产生挠曲。当然也可以使两个成形辊1中央部位的辊缝值大于两侧部位的辊缝值，或一侧部位的辊缝值小于另一侧部位的辊缝值，从而使板材2不同部位产生不均勻的塑性应变。此外，该装置也可以是仅上成形辊Ia的母线为弧线，下成形辊Ib的母线为直线。图7是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置700的示意图，是在板材从辊缝中经过并被轧制的过程中，与板材经过的方向相垂直的方向上的截面示意图。曲面轧制装置700，在被轧制的板材2的进口和出口处各采用了一排具有高度调整功能的多点式支撑机构5。同样，也可以采用基于软轴的柔性多点支撑机构，或采用多个离散浮动式支撑的装置，对板材2的进口处和出口处进行支撑。图8是本发明的另一个实施方式所涉及的曲面轧制装置800的示意图，是在板材从辊缝经过并被轧制的过程，与板材经过的方向相平行的方向上的截面示意图。曲面轧制装置800，在板材2的进口方向和出口方向上分别采用了多排具有高度调整功能的多点式支撑机构5。同样，也可以采用基于软轴的柔性多点支撑机构，或采用多个离散浮动式支撑的装置，对板材2的进口处和出口处进行支撑。图9是本发明中所涉及的调形机构的结构例示图。本段仅为了进行具体说明，本发明中所涉及的调形机构3的结构并不局限于此。成形辊1被轴套8约束，轴套8嵌在摆角块9中；摆角块9与支架10用销轴7连接，通过摆角块9的摆动可以保证成形辊1在调形时具有连续圆滑的挠曲；支架10与调整体12用螺钉11连接，通过调形丝杆13的转动带动调整体12及支架10上下移动，从而实现调形功能。为了增加轴套8的耐磨性，轴套8可选用铜等耐磨性材料。为了减小摩擦可以在轴套8内添加润滑油。整个调形机构3通过调形丝杆13的转动来控制成形辊1在被所述调形机构3支撑部位的挠度。使用多个调形机构3对成形辊1在轴向上进行多点控制，可以根据需要调整成形辊1的挠曲程度，并实现上成形辊Ia和下调形辊Ib之间辊缝在轴向上非均勻分布。图10是本发明中所涉及的调形机构的另一结构例示图。本段仅为了进行具体说明，本发明中所涉及的调形机构3的结构并不局限于此。成形辊1和两个辅助辊6被轴套 8约束，轴套8嵌在摆角块9中，摆角块9与支架10用销轴7连接，通过摆角块9的摆动可以保证成形辊1在调形时具有连续圆滑的挠曲；支架10与调整体12用螺钉11连接，通过调形丝杆13的转动带动调整体12及支架10上下移动，从而实现调形功能。通过辅助辊6 对成形辊1在辊身部位施加转矩，以增加成形辊1的转动扭矩。为了增加轴套8的耐磨性， 轴套8可选用铜等耐磨性材料。为了减小摩擦可以在轴套8内添加润滑油。整个调形机构 3通过调形丝杆13的转动来控制成形辊1在被所述调形机构3支撑部位的挠度。使用多个调形机构3对成形辊1在轴向上进行多点控制，可以根据需要调整成形辊1的挠度，并实现上成形辊Ia和下调形辊Ib之间辊缝在轴向上非均勻分布。此外，本发明还提供了一种对板材2进行三维曲面成形的曲面轧制方法，其包括调形步骤和轧制步骤。在所述调形步骤中，上成形辊Ia和/或下成形辊Ib被多个所述调形机构3支撑，所述调形机构3使被该调形机构3支撑的所述上成形辊Ia和/或下成形辊 Ib挠曲变形，并且使形成于所述上成形辊Ia和下成形辊Ib之间的辊缝呈非均勻分布；在所述轧制步骤中，板材2从所述辊缝中经过，所述上成形辊Ia和/或下成形辊Ib对板材2 进行轧制成形。在该方法中，调形步骤可以在轧制步骤之前进行，也可以是调形步骤与轧制步骤同时进行，既在对板材2进行轧制的同时改变上成形辊Ia和下成形辊Ib的挠曲程度， 并改变成形辊1之间的辊缝形状。根据该方法，能够简单、快速并且低成本地实现对板材2 进行三维曲面成形。此外，通过调形机构3对无挠曲的成形辊1进行支撑，调形机构3和/ 或整体移位机构在成形前且不改变工作辊1挠曲的情况下 调节辊缝值，或者调形机构3和/ 或整体移位机构在成形过程中且不改变工作辊1挠曲的情况下调节辊缝值。根据该方法， 能够简单、快速并且低成本地实现薄板轧制或变截面板轧制。
权利要求
1.一种用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，包括用于对板材进行轧制的成形辊、 对所述成形辊具有支撑与限位作用的调形机构、以及用于使所述成形辊旋转的驱动机构， 其特征在于所述成形辊包括上成形辊和下成形辊；所述上成形辊和/或所述下成形辊被多个所述调形机构支撑；所述调形机构，使被该调形机构支撑的所述上成形辊和/或所述下成形辊挠曲变形，并使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝呈非均勻分布； 所述驱动机构，对所述上成形辊和/或所述下成形辊的一端或两端施加转矩，使所述上成形辊和/或所述下成形辊旋转，进而使板材从所述辊缝中经过并被轧制成形。
2.根据权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于所述调形机构，在所述板材从所述辊缝中经过并被轧制成形前，根据需要调整所述成形辊的挠曲程度，并调整所述辊缝的不均勻度。
3.根据权利要求1或2所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于 所述调形机构，在所述成形辊无挠曲的情况下仍对所述成形辊具有支撑作用。
4.根据权利要求1或2所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于 所述调形机构，在所述板材从所述辊缝中经过并被轧制的过程中，根据需要实时改变所述成形辊的挠曲程度，并使所述辊缝的不均勻度实时发生变化。
5.根据权利要求1或2所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于 所述调形机构对所述成形辊辊身部位施加转矩，以辅助所述驱动机构或取代所述驱动机构。
6.根据权利要求4所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于包括对所述成形辊的整体位置进行控制的整体移位机构，在所述板材从所述辊缝中经过并被轧制的过程中，所述调形机构和/或所述整体移位机构在不改变所述成形辊原有挠曲程度的情况下实时对所述成形辊的相对高度进行调节，进而实时对所述辊缝整体进行调节。
7.根据权利要求1或2所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于 所述上成形辊和所述下成形辊各为一个或多个。
8.根据权利要求1或2所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于 所述上成形辊和/或所述下成形辊由多段成形辊构成，所述多段成形辊为两段或两段以上，述多段成形辊之间采用异向异速、异向同速、同向异速或同向同速方式旋转。
9.根据权利要求8所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于在所述多段成形辊的段与段之间设置一个定心机构，所述定心机构用于固定所述板材上的一个点，使所述板材不能整体移动而只能绕该点旋转。
10.根据权利要求1或2所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于 所述成形辊是母线为弧线的旋转体。
11.根据权利要求1所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于还具有用于对成形前后的所述板材进行支撑的支撑机构，所述支撑机构设置于所述板材进口处和/或所述板材出口处。
12.根据权利要求11所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置，其特征在于所述支撑机构为采用具有高度调整功能的多点式支撑机构、采用基于软轴的柔性多点支撑机构、或采用多个浮动支撑式单元中的任意一种。
13.一种用于板材三维曲面成形的曲面轧制方法，其特征在于包括调形步骤和轧制步骤，在所述调形步骤中，具有支撑与限位作用的调形机构使被该调形机构支撑的用于对板材进行轧制的上成形辊和/或下成形辊挠曲变形，并使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝呈非均勻分布；在所述轧制步骤中，板材从所述辊缝中经过，所述上成形辊和/或所述下成形辊对所述板材进行轧制成形。
14.根据权利要求13所述的用于板材三维曲面成形的曲面轧制方法，其特征在于在所述轧制步骤之前进行所述调形步骤，或所述调形步骤与所述轧制步骤同时进行。
全文摘要
本发明涉及一种用于板材三维曲面成形的曲面轧制装置和方法，属机械工程领域。所述装置包括成形辊、调形机构、驱动机构；所述成形辊包括上成形辊和下成形辊，所述上成形辊和/或所述下成形辊被多个所述调形机构支撑，所述调形机构使被其支撑的成形辊和/或挠曲变形，并使形成于所述上成形辊和所述下成形辊之间的辊缝呈非均匀分布，所述驱动机构使所述上成形辊和/或所述下成形辊旋转而使板材从所述辊缝中经过。所述方法，包括调形步骤和轧制步骤，在调形步骤中，调形机构使上成形辊和/或下成形辊挠曲变形，并使辊缝呈非均匀分布；在轧制步骤中，板材从所述辊缝中经过被轧制成形。本发明能够简单、快速、低成本地实现对板材的三维曲面成形。
文档编号B21D13/04GK102380532SQ20111036887
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月19日 优先权日2011年11月19日
发明者刘志卫, 李任君, 李明哲, 蔡中义, 隋振, 韩奇钢 申请人:吉林大学