一种自动化翻边设备及其工作方法与流程

本发明属于新型折弯领域，尤其是一种自动化翻边设备及其工作方法。

背景技术：

近几年来，经常出现板料批量折弯裂纹的情况，给企业造成了巨大的经济损失。而且机车钢结构主要受力部件大都采用q345系列板料成型；

q345系列板材由于具有良好的综合力学性能、焊接性能及低温冲击韧性，被广泛应用机车车体钢结构主要受力部件等焊接结构件中。近几年来，部分板材材质磷、硫等元素含量达到允差上限，使得其塑性和韧性有所下降。同时在工艺编制及生产过程中，为了提高板材的利用率，降低成本，对板材实施套裁下料。通过套裁下料，板材利用率可以达到85％以上，对套裁下料的钢板进行弯曲压制成形时，经常发现钢板沿着压弯的地方出现裂纹或断裂现象，造成批量零件报废，给企业带来巨大的经济损失。随着越来越多的结构件需要采用板料成型，解决板料成型时出现裂纹或断裂质量问题就非常重要。

q345系列热轧钢板由钢坯轧制而成，轧制是沿着一个方向变形和延伸，总变形量较大，所以轧制的钢板有一定的方向性(即板材的纤维方向)，垂直于轧制方向为横向，沿着轧制方向为板材的纤维方向，因此造成了钢板横向与纵向的机械性能有一定的差别。钢板下料后，冷压弯曲时，当压弯的方向与轧制方向垂直时(横向)，由于横向的塑性和韧性性能较低，零件在压弯处易开裂。可见折弯线方向与纤维方向一致时容易出现弯曲裂纹的情况。

技术实现要素：

发明目的：本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种自动化翻边设备及其工作方法。

技术方案：一种自动化翻边设备，包括；

基座，包括基本本体，设置在基座本体上面的固定桌板；设置所述固定桌板侧面的自动运输装置；

下推装置，包括设置在前述固定桌板上面的下缸推板、连接在所述下缸推板端部的下推气缸；连接在所述下推气缸端部并与所述固定桌板相连接的气缸连接板、设置所述下缸推板内侧的顶升机构；

下台座，包括设置所述顶升机构上面的底板、连接安装在所述底板上面的固定长斜边和固定短斜边、与所述固定长斜边和固定短斜边滑动配合的活动长斜边和活动短斜边、设置在所述固定长斜边和所述固定短斜边四周并与所述固定长斜边和固定短斜边间隙配合的回型块，安装固定在所述回型块上面的折弯导向滑轨、设置在所述回型块上方的压膜；搭接在所述压膜一端并与所述压膜间隙配合的导向板以及两端分别连接所述导向板和所述固定桌板的举升边板；

上台夹紧机构，设置所述下台座的上面；

控制柜，设置所述基座一侧。

在进一步实例中，所述基座为中空结构，且基座内部设置了热处理装置。

在进一步实例中，所述自动运输装置包括，支撑架、设置在所述支撑架上面的滚轮组件，设置在所述支撑架两侧的旋转举升装置、对称安装在所述旋转举升装置前端的夹紧装置、设置在所述支撑架侧面的标记装置，能够自动传送零件同时能够对零件进行标记。

在进一步实例中，所述上台夹紧机构包括设置下台座上面的上台板，滑动配合对称设置在所述上台板两端的上夹紧座，一端连接所述上台板另一端连接所述上夹紧座的移动气缸、与所述上夹紧座滑动配合的压紧块，连接在所述压紧块端部的升降气缸，能够夹紧零件，同时能够带动零件在上下方向运行；

所述固定桌板和上台板均为回型结构，能够减轻其本重量，合理利用内部结构。

在进一步实例中，所述热处理装置包括炉体、所述炉体中空结构的炉膛，设置在所述炉膛周边的加热管，设置在所述炉体底部的散热装置以及设置所述炉体下端的曳引夹紧机构，能够对零件进行正火处理，正火可以细化晶粒，均匀组织，改善钢板的综合机械性能，在不降低强度的条件下，提高钢板的塑性和韧性，正火处理结束后，同时散热装置对工件进行散热，增加其工作效率。

在进一步实例中，已下料的板材进行900°正火热处理，能够改善钢板的综合机械性能，提高钢材的塑性和韧性。

当发现裂纹的零件，对裂纹零件进行880°正火处理，处理后进行压弯或者翻边处理，可以优化零件性能，提高产品合格率。

当在翻边过程中，零件边缘产生伸长变形或压缩变形的主要原因是有弯曲变形曲面和翻边变形曲面相互作用产生的，从而影响零件边缘的质量，当板料沿着一定的轮廓形状冲裁分离后，在其厚度方向上容易产生加工硬化带、毛刺和微裂纹等缺陷，板料冲裁后在断面产生的缺陷使得板料韧性和塑性降低、变形能力下降，这些缺陷将在后续的成形过程中成为发生边部破裂的断裂源。由于这些缺陷的存在，一旦后续成形工序存在相切于剪切边方向的拉应力，断裂源迅速扩张使得板材变形没有达到正常变形能力时就发生破裂。而通过先对零件进行正火，正火至预定的温度后，可以解决上述问题。

在进一步实例中，所述控制柜，包括控制柜本体，镶嵌所述控制柜本体上面的触摸屏、启动按钮和急停开关，安装固定在所述控制柜本体顶端的三色灯以及设置在所述控制柜内部的plc控制模块和电源模块。

在进一步实例中，所述下台座还包括上推斜面、设置所述上推斜面上面的下推斜面，搭接在所述下推斜面下面顶升块；

所述顶升块为z型结构。

在进一步实例中，所述曳引夹紧机构设置有升降杆，所述升降杆顶端设有磁吸盘，炉膛的边缘处安装固定了导柱，所述导柱和所述升降杆中心轴线相互平行，高温导套同时与所述导柱和升降杆间隙配合。

在在进一步实例中，一种自动化翻边设备的工作方法，包括如下步骤；

s1、操作员启动设备并设置参数；

s2、热处理装置中曳引夹紧机构向上运动，操作员将工件放置在曳引夹紧机构上面；

s3、曳引夹紧机构带动工件运动至炉膛内，启动热处理装置对工件进行正火；

s4、正火结束曳引夹紧机构带动工件上升至上台夹紧机构处；

s5、上台夹紧机构夹紧工件并带动工件下降至下台座的短斜边处；

s6、同时下推装置中的下推气缸运功，挤压工件至翻边结束；

s7、然后推力气缸回到原点，上台夹紧机构松开工件；

s8、顶升机构顶工件，至自动运输装置上面；

s9、自动运输装置带动其工件运动至夹紧装置处；

s10、夹紧装置夹紧工件，同时标记装置对其工件进行标记，工作结束。

有益效果；一种自动化翻边设备设置有基座以及设置在基座本体上面的固定桌板；设置所述固定桌板侧面的自动运输装置，有利于节省劳动力，自动工件，工作为了增加工作效率，整合工序，自动运输装置的两端设置了标记装置，机械自动打标，及解放了劳动力同时也提高了工作效率，通过在基座本体内部设置热处理装置，可自动将工件升降至炉膛中，对工件进行900°正火处理，正火可以细化晶粒，均匀组织，改善钢板的综合机械性能，在不降低强度的条件下，提高钢板的塑性和韧性。零件在压弯或者翻边时，满足折弯要求，提高了材料利用率降低了成本。

附图说明

图1是本发明一种自动化翻边设备结构示意图。

图2是本发明一种自动化翻边设备主视图。

图3是本发明的热处理装置截面图。

图4是本发明的下台座截面图。

附图标记为：基座1、固定桌板2、自动运输装置3、支撑架301、滚轮组件302、夹紧装置303、标记装置304、下推装置4、下推气缸401、气缸连接板402、顶升机构403、下缸推板404、下台座5、底板501、固定长斜边502、固定短斜边503、活动长斜边504、活动短斜边505、回型块506、折弯导向滑块507、压膜508、导向板509、举升边板510、顶升块511、上推斜面512、下推斜面513、上台座夹紧机构6、上台板601，上夹紧座602、移动气缸603、压紧块604、升降气缸605、控制柜7、三色灯701、启动按钮702、急停开关703、触摸屏704、plc模块705、电源模块706、热处理装置8、炉体801、炉膛802、加热管803、曳引夹紧机构804、升降杆8041、磁吸盘8042、导柱8043、高温导套8044、散热装置805。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明实施例中可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施例中发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图4所示，一种自动化翻边设备包括：基座1、自动运输装置3、下推装置4、下台座5、上台夹紧机构、控制柜7及热处理装置8等几部分组成。

如图1所示，基座1包括，基座1本体和固定桌板2；固定桌板2安装在基座1本体上面，其固定桌板2为回型结构，同时基座1本体为一个中空结构，为了合理利用空间结构，同时为了能够将热处理装置8放在里面，解决了占用空间的问题。

自动运输装置3包括支撑架301、滚轮组件302、夹紧装置303和标记装置304；支撑架301安装固定在所述基座1本体的操作面的对应面，滚轮组件302安装固定在支撑架301上面，夹紧装置303分别安装固定在所述支撑架301的两侧，标记装置304安装固定在所述支撑架301侧面。

在进一步实例中，当遇到体积较大或者重量很中的工件式，将工件放在滚轮组件302上面，滚轮组件302可以带动其零件运输至指定位置，同时还可以手动操作，为了零件的可追溯性，生产中，通过要在零件表面刻印钢印号或者零件编号，而传统的可追溯性有的是人工刻印编号，还有的是零件加工完毕后，统一批量刻印零件编号，浪费时间，如果很多不一样的零件都堆积在一起，操作员要花大量的时间去看图纸核对零件，将零件挑选出来，大量的时间都用在了核对图纸，在支撑架301一侧安装了标记装置304，滚轮组件302将零件运动至夹紧装置303处，夹紧装置303夹紧零件，标记装置304在零件表面刻印编号，节省了时间，不管是单件或者批量都可以有序的进行标识。

下推装置4，包括下推气缸401、气缸连接板402、顶升机构403和下缸推板404。下缸推板404安装固定在固定桌板2上面的，下推气缸401安装固定在所述下推推板的端部，气缸连接板402一端连接着下推气缸401的端部另一端固定在所述固定桌板2上面，顶升机构403设置在所述下缸推板404的内侧。

如图4所示，下台座5包括底板501、固定长斜边502、固定短斜边503、活动长斜边504、活动短斜边505、回型块506、折弯导向滑块507、压膜508、导向板509、举升边板510、顶升块511、上推斜面512和下推斜面513。其底板501安装固定在所述顶升机构403上面，固定长斜边502和固定短斜边503分别安装固定在所述底板501上面，活动长斜边504和活动短斜边505滑动配合在所述固定长斜边502和固定短斜边503边上，回型块506设置在所述固定长斜边502和所述固定短斜边503四周并且与固定长斜边502和固定短斜边503间隙配合，折弯导向滑块507分别回型块506的上面，且回型块506的四边分别同时设置了折弯导向滑块507，压膜508设置所述回型块506的上方，导向板509搭接在所述压膜508侧边上，举升边板510的两端分别连接导向板509和固定桌板2，上推斜面512设置在所述底板501的下面，下推斜面513设置在所述上推斜面512下面，上推斜面512和下推斜面513两结构分别成三角型，两者搭接在一起形式一个四变形结构，同时下推斜面513搭接在顶升块511上面，顶升块511为z型结构，顶升块511底部搭接在所述下推斜面513下面顶部与回型块506的底部相连接。

上台座夹紧机构6，包括上台板601，上夹紧座602、移动气缸603、压紧块604和升降气缸605，上台板601设置在所述下台座5顶部，上夹紧座602滑动配合在上台板601两端，移动气缸603固定端连着上台板移动端连着上夹紧座，压紧块604设置在所述上夹紧座602上面并且与上夹紧块602滑动配合，升降气缸605的升降端设置所述压紧块604的端部，升降气缸605的固定端固定设置在所述上台板601上面。

在进一步实例中，升降气缸605能通过气缸升降带动其压紧块604上下运动，同时移动气缸603能够通过气缸运动带动其上夹紧座602水平方向运动，工作时升降气缸605向下运动，移动气缸603水平方面运动，左、右和上面三个面同时收紧，夹紧固定零件。保证了零件的绝对牢固，不会由于外接震动使其零件在夹紧装置303中松动从而影响成型效果。保证了产品合格率。

控制柜7包括三色灯701、启动按钮702、急停开关703、触摸屏704、plc模块705和电源模块706，控制柜7包括控制柜7本体，其中启动按钮702、急停开关703、触摸屏704镶嵌在控制柜7本体上面，plc模块705和电源模块706安装固定在所述控制柜7本体内部；其所述plc模块705、电源模块706、三色灯701、触摸屏704、加热管803、启动按钮702以及急停开关703电连接；

如图3所示，热处理装置8包括炉体801、炉膛802、加热管803、曳引夹紧机构804、散热装置805，其中所述炉体801设置在所述基座1本体内部，且炉体801为空心结构，炉体801内部为炉膛802，成圆柱体空间，加热管803安装在所述炉体801的周边，曳引夹紧装置303和散热装置805分别安装所述炉体801的底部。

在进一步实例中，曳引夹紧装置303可以升降至上台夹紧机构处，将工件下降至炉膛802内，在炉膛802内对已下料的板材进行900°正火热处理，能够改善钢板的综合机械性能，提高钢材的塑性和韧性。

当发现裂纹的零件，对裂纹零件进行880°正火处理，处理后进行压弯或者翻边处理，可以优化零件性能，提高产品合格率。

在进一步实例中，曳引夹紧装置的顶端设了磁吸盘，吸磁盘吸取零件，曳引夹紧装置上升至工作台面，操作员将零件安置在磁吸盘中，吸磁盘吸取零件，曳引夹紧装运动至炉膛内，为了防止高温影响曳引夹紧装置的使用寿命，本曳引夹紧装置中的升降杆采用带耐高温材料，同时为了零件的受热均匀，在炉膛的整圈全部布满了加热管，同时为了消除曳引夹紧装置升降由于零件的重量的因素，曳引夹紧装置夹紧零件运动中产生晃动现象，在曳引夹紧装置竖直方向炉膛的底部安装固定了导柱，为了曳引夹紧装置能在在导柱竖直方向同步升降，同时考虑到热胀冷缩，在曳引夹紧装置中的升降杆和固定在护膛底部的导柱两者之间间隙配配合着高温导套，配合间隙为2-3mm。受曳引夹紧装置的升降高度的影响，同时为了不影响零件进入炉膛内，导杆贴着炉膛边缘固定在炉膛底部，且导杆的高度为曳引夹紧装置中升降杆的升至最高处的1/2，受特殊的环境影响，高温导套、导杆和升降杆均为耐高温材质。

当在翻边过程中，零件边缘产生伸长变形或压缩变形的主要原因是有弯曲变形曲面和翻边变形曲面相互作用产生的，从而影响零件边缘的质量，当板料沿着一定的轮廓形状冲裁分离后，在其厚度方向上容易产生加工硬化带、毛刺和微裂纹等缺陷，板料冲裁后在断面产生的缺陷使得板料韧性和塑性降低、变形能力下降，这些缺陷将在后续的成形过程中成为发生边部破裂的断裂源。由于这些缺陷的存在，一旦后续成形工序存在相切于剪切边方向的拉应力，断裂源迅速扩张使得板材变形没有达到正常变形能力时就发生破裂。而通过先对零件进行正火，正火至预定的温度后，可以解决上述问题。

在进一步实例中，一种自动化翻边设备的工作方法，包括如下步骤；

操作员启动设备并设置参数；热处理装置8中曳引夹紧机构804向上运动，操作员将工件放置在曳引夹紧机构804上面；曳引夹紧机构804带动工件运动至炉膛802内，启动热处理装置8对工件进行正火；正火结束曳引夹紧机构804带动工件上升至上台夹紧机构处；上台夹紧机构夹紧工件并带动工件下降至下台座5的短斜边处；同时下推装置4中的下推气缸401运功，挤压工件至翻边结束；然后推力气缸回到原点，上台夹紧机构松开工件；顶升机构403顶工件，至自动运输装置3上面；自动运输装置3带动其工件运动至夹紧装置303处；夹紧装置303夹紧工件，同时标记装置304对其工件进行标记，工作结束。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。