專利名稱：車門玻璃導(dǎo)軌三維數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種車門玻璃導(dǎo)軌三維數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)。
背景技術(shù)：
薄板輥壓異型材三維拉彎成形技術(shù)，以其精度和生產(chǎn)效率在汽車玻璃窗框?qū)к?簡(jiǎn)稱玻璃導(dǎo)軌)成形生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。在國(guó)外90年代初在歐美開始應(yīng)用于玻璃導(dǎo)軌生產(chǎn)，其核心技術(shù)都在專業(yè)公司壟斷。90年代末國(guó)內(nèi)燕山大學(xué)周超教授率先進(jìn)行“汽車型材三維拉伸彎曲工藝及設(shè)備”的課題研究，成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。該項(xiàng)目2000年9月榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。汽車型材三維拉伸彎曲工藝及設(shè)備項(xiàng)目只闡述了薄板輥壓型材三維拉彎成形的基本工藝原理和設(shè)備的基本組成空間曲線變換展開原理，由機(jī)座，靠模組，變換機(jī)構(gòu)，液壓系統(tǒng)及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)空間曲線展開后的逆變換過(guò)程，不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。已有的車門玻璃導(dǎo)軌三維數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)在車門玻璃導(dǎo)軌的生產(chǎn)過(guò)程中由于高截面大曲率(指截面高度與曲率半徑之比接近極限狀態(tài))彎曲過(guò)渡段變形以及彎曲段截面皺褶變形問(wèn)題，影響產(chǎn)品質(zhì)量，是亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能減少高截面大曲率彎曲過(guò)渡段變形和消除彎曲段截面皺褶變形的車門玻璃導(dǎo)軌三維數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它是由一機(jī)座、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、拉伸機(jī)構(gòu)和機(jī)座中間安裝的截?cái)鄼C(jī)構(gòu)、在截?cái)鄼C(jī)構(gòu)兩側(cè)的機(jī)座上分別安裝的左、右三維導(dǎo)軌成型裝置組成；所述的三維導(dǎo)軌成型裝置包括靠模組件、鉸鏈組件、變換機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)滑板、液壓沖孔模、Y、Z向液壓缸、液壓缸、夾緊機(jī)構(gòu)、靠模連接板、限位裝置；所述的拉伸機(jī)構(gòu)由安裝在機(jī)座上的滑板和兩端的-對(duì)拉伸液壓缸組成，拉伸液壓缸的推桿與滑板連接；三維導(dǎo)軌成型裝置安裝在滑板上，三維導(dǎo)軌成型裝置還包括安裝在靠模組件彎曲部位端頭的輔助推力液壓缸、位于夾緊機(jī)構(gòu)的下方的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸，所述的輔助推力液壓缸的推桿與靠模連接板連接，所述的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸安裝在加緊機(jī)構(gòu)下方的滑套上，其推桿與滑動(dòng)軸連接。
本實(shí)用新型運(yùn)用空間曲線變換的基本原理解決了本公司車門玻璃導(dǎo)軌產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的高截面大曲率(指截面高度與曲率半徑之比接近極限狀態(tài))彎曲過(guò)渡段變形問(wèn)題，并根據(jù)曲線展開段彎曲截面應(yīng)力狀態(tài)設(shè)計(jì)了截面應(yīng)力隨動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，解決了彎曲段截面皺褶變形問(wèn)題。如圖5所示在導(dǎo)軌彎曲時(shí)AB展開直線段長(zhǎng)度小于AD弧長(zhǎng)；大于CE弧長(zhǎng)，薄板型材截面彎曲時(shí)有受壓狀態(tài)存在，由于本實(shí)用新型的三維導(dǎo)軌成型裝置采用隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸，液壓缸布置在加緊裝置下方，其作用力作用于加緊端頭，當(dāng)薄板型材截面彎曲時(shí)的受力狀態(tài)發(fā)生改變(見圖7)，補(bǔ)償液壓缸的拉伸作用力始終作用在彎曲工件的待彎曲截面上，運(yùn)動(dòng)中始終保持整個(gè)截面處于拉伸狀態(tài)，當(dāng)拉伸處于塑性變形狀態(tài)時(shí)，可以最大限度的減少截面褶皺和回彈造成的形狀誤差。本實(shí)用新型的三維導(dǎo)軌成型裝置由于增加輔助推力裝置液壓缸8即(見圖5)施加F1作用力后，改變薄板型材折彎時(shí)的受力狀態(tài)(見圖8)可以完全消除AB弧線過(guò)渡段切線的受力變形提高成形精度。


圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖(圖中缺液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng))圖2為圖A1的局部放大圖圖3本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖圖4本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型成形過(guò)程的Z向彎曲過(guò)程原理圖圖6為本實(shí)用新型成形過(guò)程的Y向彎曲過(guò)程原理圖圖7為本實(shí)用新型的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸作用下工件截面應(yīng)力分析圖圖8為本實(shí)用新型的輔助推力液壓缸作用下工件彎曲受力分析圖圖中機(jī)座1 滑板2 旋轉(zhuǎn)滑板3 Y向液壓缸4 拉伸液壓缸5Y向液壓缸6 夾緊液機(jī)構(gòu)7 輔助推力液壓缸8 靠模組件9液力沖孔機(jī)構(gòu)10 截?cái)鄼C(jī)構(gòu)11 鉸鏈組12 隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸13Z向液壓缸組14 三維導(dǎo)軌成型裝置15 F1力 F拉力 M扭力
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4，本實(shí)例是由一機(jī)座1、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、拉伸機(jī)構(gòu)5/和機(jī)座1中間安裝的截?cái)鄼C(jī)構(gòu)11、在截?cái)鄼C(jī)構(gòu)11兩側(cè)的機(jī)座1上分別安裝的左、右三維導(dǎo)軌成型裝置15組成；所述的截?cái)鄼C(jī)構(gòu)11是由支座、液壓缸、截?cái)嘟M件(凸凹模組)及連接部件組成。液壓控制系統(tǒng)是由液壓站、液壓缸組件、電磁分配閥組件、壓力傳感器、位置傳感器、PLC電控柜及控制臺(tái)組成。左、右三維導(dǎo)軌成型裝置結(jié)構(gòu)相同，是由靠模組件9、鉸鏈組件12、變換機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)滑板3、液壓沖孔模10、Y向液壓缸4、6、Z向液壓缸14、夾緊機(jī)構(gòu)7、靠模連接板、限位裝置、拉伸液壓缸5、輔助推力液壓缸8、隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸13等部件組成。液壓沖孔模10是由液壓缸、凸模滑塊組件與液壓缸連接可相對(duì)凹?；逯本€滑動(dòng)、凹模組件連接在凹?；迳?，凹?；搴突鍓喊寮斑B接部件組成。其中所述的拉伸機(jī)構(gòu)5/由安裝在機(jī)座1上的滑板2和兩端的一對(duì)拉伸液壓缸5組成，拉伸液壓缸5的推桿與滑板2連接；所述的三維導(dǎo)軌成型裝置15安裝在旋轉(zhuǎn)滑板3上通過(guò)轉(zhuǎn)軸與滑板2連接；輔助推力液壓缸8安裝在靠模組件9Z向彎曲部位端頭，輔助推力液壓缸8的推桿與靠模連接板連接部件連接；位于夾緊機(jī)構(gòu)7的下方的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸13安裝在加緊機(jī)構(gòu)下方的滑套上，其推桿與滑動(dòng)軸連接。工作原理如附圖5所示在工件彎曲Z方向投影后，分段在既定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，按Z方向旋轉(zhuǎn)展開呈準(zhǔn)直線狀態(tài)；同理如附圖6，工件在Y方向投影后，分段在既定旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，按Y方向旋轉(zhuǎn)展開呈準(zhǔn)直線狀態(tài)。這樣，通過(guò)兩個(gè)方向的展開變換，工件成形模由原來(lái)的空間曲線，變成準(zhǔn)直線狀態(tài)，坯料線材在自然狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)無(wú)干涉順利裝夾。夾緊后，兩端拉伸液壓缸5工作，對(duì)坯料施加足夠拉力，這時(shí)Z向液壓缸14工作，成型裝置旋轉(zhuǎn)使得工件沿Z向彎曲(見圖5)。同時(shí)，輔助推力液壓缸8(只提供工件限位力，不提供夾緊力，保證隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸13有效工作)和隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸13(與拉伸液壓缸5保持平衡的拉力)。其它Z向彎曲及Y向彎曲，都按展開變換的值逆向變換復(fù)原，整個(gè)過(guò)程由PLC程序控制，通過(guò)調(diào)整作用力和作用時(shí)間的控制，使拉伸狀態(tài)的材料充分塑性變形流動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程當(dāng)工人放置截面為U型薄板滾壓線材至靠模凸沿空間曲線展開工作區(qū)后，U型槽口嵌入靠模凸沿，凸沿端面和上側(cè)面為三維導(dǎo)軌成形工作表面；按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，兩端加緊，拉伸液壓缸5工作產(chǎn)生足夠拉力將工件拉伸至屈服點(diǎn)之上，Z向液壓缸工作，彎曲工件，由于圍繞既定周旋轉(zhuǎn)展開后的直線段長(zhǎng)度大于逆變換后的曲線段長(zhǎng)度，這時(shí)隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸開始工作，補(bǔ)償彎曲時(shí)多余材料長(zhǎng)度，使得工件在彎曲時(shí)始終處于拉伸狀態(tài)；三維導(dǎo)軌成形裝置工作完成(Z方向兩道彎曲，Y方向三道彎曲)，彎曲過(guò)程中工件與靠模在拉力作用下緊貼靠模端面，形成扭曲成形過(guò)程，這是導(dǎo)軌三維成形過(guò)程完成；之后在程序控制下完成沖孔、截?cái)啵蓨A、卸夾過(guò)程；操作工人按動(dòng)復(fù)位按鈕，設(shè)備自動(dòng)恢復(fù)到裝夾狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種車門玻璃導(dǎo)軌三維數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)，是由一機(jī)座、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、拉伸機(jī)構(gòu)和機(jī)座中間安裝的截?cái)鄼C(jī)構(gòu)、在截?cái)鄼C(jī)構(gòu)兩側(cè)的機(jī)座上分別安裝的左、右三維導(dǎo)軌成型裝置組成；所述的三維導(dǎo)軌成型裝置包括靠模組件、鉸鏈組件、變換機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)滑板、液壓沖孔模、Y、Z向液壓缸、夾緊機(jī)構(gòu)、靠模連接板、限位裝置；其特征是所述的拉伸機(jī)構(gòu)(5′)由安裝在機(jī)座(1)上的滑板(2)和兩端的一對(duì)拉伸液壓缸(5)組成，拉伸液壓缸(5)的推桿與滑板(2)連接；三維導(dǎo)軌成型裝置(15)安裝在滑板(2)上，三維導(dǎo)軌成型裝置(15)還包括安裝在靠模組件(9)Z向彎曲部位端頭的輔助推力液壓缸(8)、位于夾緊機(jī)構(gòu)(7)的下方的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸(13)，所述的輔助推力液壓缸(8)的推桿與靠模連接板連接，所述的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸(13)安裝在加緊機(jī)構(gòu)(7)下方的滑套上，其推桿與滑動(dòng)軸連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種車門玻璃導(dǎo)軌三維數(shù)控拉彎?rùn)C(jī)，是由一機(jī)座、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、拉伸機(jī)構(gòu)和機(jī)座中間安裝的截?cái)鄼C(jī)構(gòu)、在截?cái)鄼C(jī)構(gòu)兩側(cè)的機(jī)座上分別安裝的左、右三維導(dǎo)軌成型裝置組成；所述的拉伸機(jī)構(gòu)由安裝在機(jī)座上的滑板和兩端的一對(duì)拉伸液壓缸組成，拉伸液壓缸的推桿與滑板連接；三維導(dǎo)軌成型裝置安裝在滑板上，三維導(dǎo)軌成型裝置還包括安裝在靠模組件Z向彎曲部位端頭的輔助推力液壓缸、位于夾緊機(jī)構(gòu)的下方的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸，所述的輔助推力液壓缸的推桿與靠模連接板連接，所述的隨動(dòng)補(bǔ)償液壓缸安裝在加緊機(jī)構(gòu)下方的滑套上，其推桿與滑動(dòng)軸連接。本實(shí)用新型解決了車門玻璃導(dǎo)軌在拉伸彎曲過(guò)程中的彎曲過(guò)渡段變形和彎曲段截面皺褶變形問(wèn)題。
文檔編號(hào)C03B23/037GK2937117SQ20062006291
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月15日
發(fā)明者尹忠, 唐榮平 申請(qǐng)人:廣東福迪汽車有限公司