專利名稱：三維輥彎成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械加工中的冷彎成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維輥彎成型裝置。
技術(shù)背景輥彎成型是一種節(jié)材、節(jié)能和高效的金屬成型工藝技術(shù)。其工藝加工方法為以金屬薄板或帶卷為原料，通過多架裝配了軋輥模具的成型機(jī)對原料逐步進(jìn)行彎曲變形，從而得到具有所需截面的產(chǎn)品。一般情況下，每架成型機(jī)裝配有兩個(gè)或多個(gè)成型輥，每列成型機(jī)組由兩架以上的成型機(jī)組成?，F(xiàn)有輥彎成型設(shè)備的軋輥模具只能在X，y平面對原料進(jìn)行彎曲變形操作，由于彎曲變形的工作平面只有一個(gè)，所以，對原料進(jìn)行彎曲變形的精度有限，進(jìn)而限制了輥彎成型設(shè)備的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種三維輥彎成型裝置及應(yīng)用該裝置的方法，在對原料進(jìn)行彎曲變形操作時(shí)，不僅能夠在X，y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還可以在Z軸方向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對原料的三維立體加工。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供一種三維輥彎成型裝置，包括底座、X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X向滾珠絲杠副和裝配有軋輥的成型機(jī)架；所述成型機(jī)架與所述底座活動(dòng)連接；所述X向滾珠絲杠副包括x向滾珠絲桿和與所述X向滾珠絲桿通過滾珠滾動(dòng)連接的X向螺母副；所述X向滾珠絲桿的一端與所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，所述X向螺母副與所述成型機(jī)架固定連接；還包括z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向滾珠絲杠副；所述Z向滾珠絲杠副和所述X向滾珠絲杠副垂直設(shè)置；所述Z向滾珠絲杠副包括Z向滾珠絲桿和與所述Z向滾珠絲桿通過滾珠滾動(dòng)連接的Z向螺母副；所述Z向滾珠絲桿的一端與所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，所述Z向螺母副與所述成型機(jī)架固定連接。優(yōu)選的，所述Z向滾珠絲杠副包括第一 Z向滾珠絲杠副和第二 Z向滾珠絲杠副；所述第一 Z向滾珠絲杠副和所述第二Z向滾珠絲杠副左右對稱設(shè)置在所述三維輥彎成型機(jī)的兩側(cè)。優(yōu)選的，還包括基座；所述基座安裝在所述底座和所述成型機(jī)架的接觸面之間；所述基座的一側(cè)面與所述成型機(jī)架固定連接，所述基座的另一側(cè)面與所述底座通過升降機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接。優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)包括α向移動(dòng)側(cè)板和Z向?qū)к壐保凰鯶向移動(dòng)側(cè)板安裝在所述底座的側(cè)面并與所述基座固定連接；所述Z向?qū)к壐卑╖向?qū)к壓团c所述Z向?qū)к壔瑒?dòng)連接的Z向滑塊；所述Z向?qū)к壒潭ò惭b在所述底座的側(cè)面，所述Z向滑塊固定安裝在所述Z向移動(dòng)側(cè)板的表面。優(yōu)選的，所述Z向?qū)к壐卑ǖ谝?Z向?qū)к壐焙偷诙?Z向?qū)к壐?；所述第?Z向?qū)к壐焙退龅诙向?qū)к壐弊笥覍ΨQ設(shè)置在所述Z向移動(dòng)側(cè)板的兩側(cè)。優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)包括第一升降機(jī)構(gòu)和第二升降機(jī)構(gòu)；所述第一升降機(jī)構(gòu)和所述第二升降機(jī)構(gòu)前后對稱設(shè)置在所述三維輥彎成型機(jī)的兩側(cè)。優(yōu)選的，所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z向減速器和與所述Z向減速器一端相聯(lián)動(dòng)的Z向電機(jī)；所Z向減速器的另一端與所述Z向滾珠絲桿連接。優(yōu)選的，所述Z向減速器為蝸輪蝸桿減速器。本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用上述三維輥彎成型裝置的三維輥彎成型方法，包括以下步驟SI，將至少兩個(gè)所述三維輥彎成型裝置并排放置，得到三維輥彎成型裝置組；S2，將需要加工的原料放置到所述三維輥彎成型裝置組的加工部位處；S3，啟動(dòng)各個(gè)所述三維輥彎成型裝置的所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；對于每一個(gè)所述三維輥彎成型裝置，在所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，所述X向滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述成型機(jī)架進(jìn)行X向運(yùn)動(dòng)；在所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，所述Z向滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述成型機(jī)架進(jìn)行Z向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述成型機(jī)架進(jìn)行X向運(yùn)動(dòng)和Z向運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)對所述需要加工的原料進(jìn)行X向折彎和Z向折彎。優(yōu)選的，啟動(dòng)各個(gè)所述三維輥彎成型裝置的所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體為按預(yù)設(shè)算法控制各個(gè)所述三維輥彎成型裝置的所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型提供的三維輥彎成型裝置及應(yīng)用該裝置的方法，在對原料進(jìn)行彎曲變形操作時(shí)，不僅能夠在X，y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還可以在Z軸方向上運(yùn)動(dòng)，提高了對原料進(jìn)行彎曲變形的精度，實(shí)現(xiàn)了對原料的三維立體加工，使加工得到的型材具有更加合理的力學(xué)性能。

圖I為本實(shí)用新型提供的三維輥彎成型裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的主視圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為本實(shí)用新型提供的三維輥彎成型裝置組的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型提供的三維輥彎成型裝置及應(yīng)用該裝置的方法進(jìn)行詳細(xì)介紹如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供的三維輥彎成型裝置，包括底座1、X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X向滾珠絲杠副和裝配有軋輥的成型機(jī)架2 ;成型機(jī)架2與底座I活動(dòng)連接；所述X向滾珠絲杠副包括X向滾珠絲桿3和與X向滾珠絲桿3通過滾珠滾動(dòng)連接的X向螺母副4 ；X向滾珠絲桿3的一端與所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，X向螺母副4與成型機(jī)架2固定連接；還包括Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向滾珠絲杠副；所述Z向滾珠絲杠副和所述X向滾珠絲杠副垂直設(shè)置；所述Z向滾珠絲杠副包括Z向滾珠絲桿5和與Z向滾珠絲桿5通過滾珠滾動(dòng)連接的Z向螺母副6 ；Z向滾珠絲桿5的一端與所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，所述Z向螺母副與成型機(jī)架2固定連接。其中，Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z向減速器12和與所述Z向減速器一端相聯(lián)動(dòng)的Z向電機(jī)13 ;所Z向減速器的另一端與所述Z向滾珠絲桿連接。Z向減速器可以為蝸輪蝸桿減速器。為了實(shí)現(xiàn)三維輥彎成型機(jī)穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)Z軸方向的運(yùn)動(dòng)，Z向滾珠絲杠副可以設(shè)置兩個(gè)，即第一 Z向滾珠絲杠副7和第二 Z向滾珠絲杠副8 ;所述第一 Z向滾珠絲杠副和所述第二 Z向滾珠絲杠副左右對稱設(shè)置在所述三維輥彎成型機(jī)的兩側(cè)。本實(shí)用新型中，三維輥彎成型機(jī)沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)是通過設(shè)置升降機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，具體的，還包括基座9 ;基座9安裝在底座I和成型機(jī)架2的接觸面之間；基座9的一側(cè)面與成型機(jī)架2固定連接，基座9的另一側(cè)面與底座I通過升降機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接。其中，升降機(jī)構(gòu)包括Z向移動(dòng)側(cè)板10和Z向?qū)к壐?1 ；Z向移動(dòng)側(cè)板10安裝在底座I的側(cè)面并與基座9 固定連接；Z向?qū)к壐卑╖向?qū)к壓团c所述Z向?qū)к壔瑒?dòng)連接的Z向滑塊；所述Z向?qū)к壒潭ò惭b在所述底座的側(cè)面，所述Z向滑塊固定安裝在所述Z向移動(dòng)側(cè)板的表面。由于基座與成型機(jī)架固定連接，所以，在Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，Z向滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，由于Z向螺母副與成型機(jī)架固定連接，所以成型機(jī)架實(shí)現(xiàn)Z向的上下運(yùn)動(dòng)。并且，由于成型機(jī)架與基座固定連接，而基座又與Z向移動(dòng)側(cè)板固定連接，Z向移動(dòng)側(cè)板與滑塊固定連接，所以，當(dāng)成型機(jī)架沿Z向上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，是通過Z向滑塊沿Z向?qū)к壣舷逻\(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。在具體實(shí)現(xiàn)上，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置一個(gè)以上導(dǎo)軌副，如圖I所示，共設(shè)置了一對導(dǎo)軌副，即第一Z向?qū)к壐焙偷诙?Z向?qū)к壐?；所述第?Z向?qū)к壐焙退龅诙?Z向?qū)к壐弊笥覍ΨQ設(shè)置在所述Z向移動(dòng)側(cè)板的兩側(cè)。而升降機(jī)構(gòu)的數(shù)量也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，圖3中示出了共設(shè)置一對升降機(jī)構(gòu)的形式，具體的，升降機(jī)構(gòu)包括第一升降機(jī)構(gòu)和第二升降機(jī)構(gòu)；所述第一升降機(jī)構(gòu)和所述第二升降機(jī)構(gòu)前后對稱設(shè)置在所述三維輥彎成型機(jī)的兩側(cè)。本實(shí)用新型還提供一種應(yīng)用上述維輥彎成型裝置的三維輥彎成型方法，包括以下步驟如圖4所示，將至少兩個(gè)所述三維輥彎成型裝置并排放置，得到三維輥彎成型裝
置組；將需要加工的原料放置到所述三維輥彎成型裝置組的加工部位處；啟動(dòng)各個(gè)所述三維輥彎成型裝置的所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；對于每一個(gè)所述三維輥彎成型裝置，在所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，所述X向滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述成型機(jī)架進(jìn)行X向運(yùn)動(dòng)；在所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，所述Z向滾珠絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)所述成型機(jī)架進(jìn)行Z向運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述成型機(jī)架進(jìn)行X向運(yùn)動(dòng)和Z向運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)對所述需要加工的原料進(jìn)行X向折彎和Z向折彎。其中，啟動(dòng)各個(gè)所述三維輥彎成型裝置的所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體為按預(yù)設(shè)算法控制各個(gè)所述三維輥彎成型裝置的所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速和所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)道次的三維輥彎成型裝置的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，完成原料的變截面輥彎成型。本實(shí)用新型中原料可以為板帶。因此，本實(shí)用新型中，將成型機(jī)架制成可沿X方向運(yùn)動(dòng)和Z向運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)平臺，通過在Z軸方向安裝導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了成型機(jī)架在豎直方向的上下移動(dòng)。另外，通過控制各個(gè)三維輥彎成型裝置中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，可以調(diào)整各道次的三維輥彎成型裝置的高度，從而達(dá)到對板帶Z方向上的折彎，而且通過調(diào)節(jié)道次之間軋輥的中心距以及Z軸的相對高度，可實(shí)現(xiàn)對Z方向的折彎曲率的控制。綜上所述，本實(shí)用新型提供一種三維輥彎成型裝置及應(yīng)用該裝置的方法，在對原料進(jìn)行彎曲變形操作時(shí)，不僅能夠在X，y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還可以在z軸方向上運(yùn)動(dòng)，提高了對原料進(jìn)行彎曲變形的精度，實(shí)現(xiàn)了對原料的三維立體加工。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種三維輥彎成型裝置，包括底座、X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X向滾珠絲杠副和裝配有軋輥的成型機(jī)架；所述成型機(jī)架與所述底座活動(dòng)連接；所述X向滾珠絲杠副包括x向滾珠絲桿和與所述X向滾珠絲桿通過滾珠滾動(dòng)連接的X向螺母副；所述X向滾珠絲桿的一端與所述X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，所述X向螺母副與所述成型機(jī)架固定連接；其特征在于，還包括z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向滾珠絲杠副；所述Z向滾珠絲杠副和所述X向滾珠絲杠副垂直設(shè)置； 所述Z向滾珠絲杠副包括Z向滾珠絲桿和與所述Z向滾珠絲桿通過滾珠滾動(dòng)連接的Z向螺母副；所述Z向滾珠絲桿的一端與所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，所述Z向螺母副與所述成型機(jī)架固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，所述Z向滾珠絲杠副包括第一 Z向滾珠絲杠副和第二 Z向滾珠絲杠副；所述第一 Z向滾珠絲杠副和所述第二 Z向滾珠絲杠副左右對稱設(shè)置在所述三維輥彎成型機(jī)的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，還包括基座；所述基座安裝在所述底座和所述成型機(jī)架的接觸面之間；所述基座的一側(cè)面與所述成型機(jī)架固定連接，所述基座的另一側(cè)面與所述底座通過升降機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)包括a向移動(dòng)側(cè)板和Z向?qū)к壐?；所述Z向移動(dòng)側(cè)板安裝在所述底座的側(cè)面并與所述基座固定連接；所述Z向?qū)к壐卑╖向?qū)к壓团c所述Z向?qū)к壔瑒?dòng)連接的Z向滑塊；所述Z向?qū)к壒潭ò惭b在所述底座的側(cè)面，所述Z向滑塊固定安裝在所述Z向移動(dòng)側(cè)板的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，所述Z向?qū)к壐卑ǖ谝籞向?qū)к壐焙偷诙?Z向?qū)к壐?；所述第?Z向?qū)к壐焙退龅诙?Z向?qū)к壐弊笥覍ΨQ設(shè)置在所述Z向移動(dòng)側(cè)板的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)包括第一升降機(jī)構(gòu)和第二升降機(jī)構(gòu)；所述第一升降機(jī)構(gòu)和所述第二升降機(jī)構(gòu)前后對稱設(shè)置在所述三維輥彎成型機(jī)的兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括a向減速器和與所述z向減速器一端相聯(lián)動(dòng)的z向電機(jī)；所z向減速器的另一端與所述z向滾珠絲桿連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維輥彎成型裝置，其特征在于，所述Z向減速器為蝸輪蝸桿減速器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種三維輥彎成型裝置，包括底座、X向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、X向滾珠絲杠副和裝配有軋輥的成型機(jī)架；所述成型機(jī)架與所述底座活動(dòng)連接；還包括Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向滾珠絲杠副；所述Z向滾珠絲杠副和所述X向滾珠絲杠副垂直設(shè)置；所述Z向滾珠絲杠副包括Z向滾珠絲桿和與所述Z向滾珠絲桿通過滾珠滾動(dòng)連接的Z向螺母副；所述Z向滾珠絲桿的一端與所述Z向運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相聯(lián)動(dòng)，所述Z向螺母副與所述成型機(jī)架固定連接。因此，在對原料進(jìn)行彎曲變形操作時(shí)，不僅能夠在x，y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還可以在z軸方向上運(yùn)動(dòng)，提高了對原料進(jìn)行彎曲變形的精度，實(shí)現(xiàn)了對原料的三維立體加工，使加工得到的型材具有更加合理的力學(xué)性能。
文檔編號B21D5/14GK202555643SQ20122023175
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者李強(qiáng), 錢波, 陽振峰, 王在進(jìn), 王貫軍, 閻昱, 王海波 申請人:北方工業(yè)大學(xué)