一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機及成型方法
2023-05-30 23:24:11
專利名稱：一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機及成型方法
技術領域：
本發明屬於一種軌道交通車輛用零件的加工方法及設備，尤其是指一種軌道交通車輛用整體抗側滾扭杆成型方法及自動成型機。
背景技術：
軌道交通車輛用整體抗側滾扭杆具有結構簡單、自重輕、空間包容尺寸小等顯著優點，逐步成為軌道交通車輛用抗側滾扭杆領域技術主流方向。軌道車輛用整體抗側滾扭杆產品具有產品結構形狀和尺寸規格多種多樣，單件產品產量小，難以實現大批量生產的特點。目前，軌道交通車輛用整體抗側滾扭杆的彎曲成型一般採用人工作業，勞動強度大、 生產效率低，成型質量無法保證，而且安全性差。
發明內容
本發明的目的在於針對現有整體抗側滾扭杆彎曲成型作業存在的問題，提出軌道交通車輛用整體抗側滾扭杆自動彎曲成型方法及成型設備，解決現在人工作業勞動強度大、生產效率低，且成型質量無法保證，安全性差的問題，實現自動化作業。本發明解決其技術問題是通過下述技術方案實現的
一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，包括全自動數控彎管機，在彎管機上安裝有一同步小車，所述的同步小車包括車架和加熱裝置，同步小車安裝在彎管機機身上方的送料軌道上，位於彎管機的彎管頭與尾部工件夾持送料機構之間，靠近彎管頭單元的位置；同步小車與尾部工件夾持送料機構安裝在彎管機上同一主軌道上，並都可以沿彎管機主軌道移動；加熱裝置安裝在車架內，整體抗側滾扭杆從車架內加熱裝置中穿過。作為本發明的改進技術方案，車架安裝在同步小車的水平軌道和垂直軌道上，可沿著水平軌道和垂直軌道做左右、上下運動，實現輔助換模作業；加熱裝置安裝在車架內， 且加熱裝置隨同步小車車架一起運動。作為本發明的改進技術方案，所述的加熱裝置為中頻加熱感應加熱裝置。—種使用上述軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機的整體抗側滾扭杆自動成型方法，將整體抗側滾扭杆放入安裝在彎管機上的同步小車中，並將尾部由尾部工件夾持送料機構夾緊，先由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第一彎曲部分送入同步小車中，通過同步小車中的加熱裝置對整體抗側滾扭杆第一彎曲部分進行加熱，再由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第一彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處，由安裝在彎管機上的成型模具夾緊整體抗側滾扭杆並由彎管機按照設定的程序完成整體抗側滾扭杆第一彎曲部分的彎曲成型操作；整體抗側滾扭杆第一彎曲部分彎曲成型後，成型模具鬆開整體抗側滾扭杆，再由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第二彎曲部分送入同步小車中，通過同步小車中的加熱裝置對整體抗側滾扭杆第二彎曲部分進行加熱， 再由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第二彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處，由彎管機上的成型模具再次夾緊整體抗側滾扭杆並由彎管機按照設定的程序完成整體抗側滾扭杆第二彎曲部分的彎曲成型操作；最終完成整體抗側滾扭杆自動成型。整體抗側滾扭杆彎曲成型操作至少包括以下步驟
1、先將原材料按照工藝文件規程的長度切斷成坯料，兩端平整、擺放整齊；
2、按照工藝文件規定的工藝參數完成彎管成型機的電腦程式設定；
3、將準備好的坯料裝入在彎管機上的同步小車中，並將其尾部由尾部工件夾持送料機構牢固夾持住，並進行準確定位；
4、啟動程序，由尾部工件夾持送料機構自動將第一彎曲部分送入同步小車中，並自動開啟同步小車中的加熱裝置進行加熱；加熱到規定的溫度後，加熱裝置自動關停，並由尾部工件夾持送料機構自動將第一彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處；再由彎管機上的成型模具夾緊並由彎管機按照設定的程序完成第一個彎的彎曲成型操作；
5、第一個彎的彎曲成型後，彎管機上的成型模具打開，然後由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入同步小車中，並自動開啟同步小車中的加熱裝置進行加熱；加熱到規定的溫度後，加熱裝置自動關停，並由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處，彎管機上的成型模具夾緊並由彎管機按照設定的程序完成第二個彎的彎曲成型操作。在此工序中，如果第二個彎與第一個彎的彎曲半徑不同，則在第一個彎的彎曲成型後，成型模具打開，進行換模，並由同步小車自動啟動輔助換模程序，使得同步小車與彎管機上的機構同步運動；由尾部工件夾持送料機構與同步小車帶動加熱裝置和加熱中的抗側滾扭杆工件上下左右運動，使抗側滾扭杆工件中心與對應的新成型模具中心對齊，完成自動換模操作，自動換模操作後，再由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入同步小車中，繼續完成後續工序。6、第二彎曲部分完成後，如果還有更多彎曲部分，重複上述步驟4的操作，直至完成整個抗側滾扭杆彎曲成型過程。本發明的優點和有益效果為
1.本軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機採用全自動數控(CNC)彎管機作為成型部分，自動化程度高、通用性好，設備技術成熟，能夠較好的適應多品種、小批量生產模式。2.本軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機採用同步小車與彎管機上的機構同步運動，實現了自動換模功能，可有效提升自動成型機的適用性和自動化作業程度。3.本軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機採用中頻感應加熱線圈進行加熱， 佔用空間小、安全性高、作業環境良好。4.本軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機將全自動數控(CNC)彎管機與同步小車、中頻加熱感應線圈集成於一體，由電腦程式自動控制，抗側滾扭杆工件一次裝夾即完成多種彎曲半徑、多個彎的加熱-彎曲成型作業過程，無中間工件轉移環節，自動化程度高、生產效率高、安全性高。
圖1本發明軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機結構示意圖； 圖2本發明軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機結構示意俯視圖3本發明軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機彎管頭單元、同步小車和尾部工件夾持送料機構局部示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護範圍。結合附圖1和2，我們可以看出本發明涉及一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，包括全自動數控彎管機1，在彎管機1上安裝有一同步小車2，同步小車2包括車架 3和加熱裝置4，同步小車2安裝在彎管機1機身上方的送料軌道6上，位於彎管機的彎管頭單元7與尾部工件夾持送料機構8之間，靠近彎管頭單元7的位置；同步小車2與尾部工件夾持送料機構8安裝在彎管機1上同一送料軌道6上，並都可以沿彎管機送料軌道6移動；所述的加熱裝置4安裝在車架3內，整體抗側滾扭杆5從車架內加熱裝置4中穿過。
作為本發明的改進技術方案，車架4安裝在同步小車2的水平軌道9和垂直軌道10上， 可沿著水平軌道9和垂直軌道10做左右、上下運動，實現輔助換模作業；加熱裝置4安裝在成型模具5外，且加熱裝置5隨同步小車車架2 —起運動，最終達到自動換模的目的。作為本發明的改進技術方案，所述的加熱裝置4為中頻加熱感應加熱裝置。一種使用上述軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機的整體抗側滾扭杆自動成型方法，將整體抗側滾扭杆5放入安裝在彎管機1上的同步小車2中，並將尾部由尾部工件夾持送料機構8夾緊，先由尾部工件夾持送料機構8自動將整體抗側滾扭杆5第一彎曲部分送入同步小車2中，通過同步小車2中的加熱裝置4對整體抗側滾扭杆5第一彎曲部分進行加熱，再由尾部工件夾持送料機構8自動將整體抗側滾扭杆5第一彎曲部分送入彎管機1的彎管頭單元7處，由安裝在彎管機1上的成型模具夾緊整體抗側滾扭杆5並由彎管機1按照設定的程序完成整體抗側滾扭杆5第一彎曲部分的彎曲成型操作；整體抗側滾扭杆5第一彎曲部分彎曲成型後，安裝在彎管機1上的成型模具鬆開整體抗側滾扭杆5，再由尾部工件夾持送料機構8自動將整體抗側滾扭杆5第二彎曲部分送入同步小車2中，通過同步小車2中的加熱裝置4對整體抗側滾扭杆5第二彎曲部分進行加熱，再由尾部工件夾持送料機構8自動將整體抗側滾扭杆5第二彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元7處，由安裝在彎管機1上的成型模具再次夾緊整體抗側滾扭杆並由彎管機1按照設定的程序完成整體抗側滾扭杆5第二彎曲部分的彎曲成型操作；最終完成整體抗側滾扭杆自動成型。整體抗側滾扭杆彎曲成型操作至少包括以下步驟
1、先將原材料按照工藝文件規程的長度切斷成坯料，兩端平整、擺放整齊；
2、按照工藝文件規定的工藝參數完成彎管成型機的電腦程式設定；
3、將準備好的坯料裝入在彎管機上的同步小車中，並將其尾部由尾部工件夾持送料機構牢固夾持住，並進行準確定位；
4、啟動程序，由尾部工件夾持送料機構自動將第一彎曲部分送入同步小車中，並自動開啟同步小車中的加熱裝置進行加熱；加熱到規定的溫度後，加熱裝置自動關停，並由尾部工件夾持送料機構自動將第一彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處；再由安裝在彎管機上的成型模具夾緊並由彎管機按照設定的程序完成第一個彎的彎曲成型操作；
5、第一個彎的彎曲成型後，成型模具打開，然後由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入同步小車中，並自動開啟同步小車中的加熱裝置進行加熱；加熱到規定的溫度後，加熱裝置自動關停，並由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入彎管機的
6彎管頭單元處，成型模具夾緊並由彎管機按照設定的程序完成第二個彎的彎曲成型操作。 在此工序中，如果第二個彎與第一個彎的彎曲半徑不同，則在第一個彎的彎曲成型後，成型模具打開，進行換模；同時，同步小車自動啟動輔助換模程序，使得同步小車與彎管機上的機構同步運動；由尾部工件夾持送料機構與同步小車帶動加熱裝置和加熱中的抗側滾扭杆工件上下左右運動，使抗側滾扭杆工件中心與對應的模具中心對齊，完成自動換模操作，自動換模操作後，再由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入同步小車中，繼續完成後續工序。6、第二彎曲部分完成後，如果還有更多彎曲部分，重複上述步驟4的操作，直至完成整個抗側滾扭杆彎曲成型過程。實施例一
一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，包括全自動數控(CNC)彎管機和中頻加熱感應加熱裝置；在彎管機上安裝有同步小車，同步小車安裝在彎管機機身上方的送料軌道上，且位於彎管機靠近彎管頭單元的位置；同步小車的車架可沿著水平軌道和垂直軌道做左右、上下運動，實現同步小車與彎管機上的機構同步運動，在同步小車上安裝有輔助換模機構，輔助換模機構在彎管機換模時採取同步輔助換模作業；在同步小車的車架上安裝有中頻加熱感應加熱裝置，中頻加熱感應加熱裝置隨同步小車車架一起運動。同步小車按照作業的功能可以分為成型部分、輔助換模部分和加熱部分三個部分。成型部分實現整體抗側滾扭杆的彎曲成型作業過程及對整個軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機的所有操作進行動控制；輔助換模部分與換模機構同步運動，實現自動換模過程；加熱部分實現對整體抗側滾扭杆彎曲部位進行局部加熱。其中
成型部分作為自動成型機的主要組成部分，採用一臺由工業電腦系統控制的、可以同時安裝2層及2層以上模具、並由尾部工件夾持送料機構實現換模操作的全自動數控(CNC) 彎管機；主要由機身、彎管頭單元、尾部工件夾持送料機構、數控系統等組成；成型模具安裝在彎管頭單元內，採用耐高溫材料製成，具有好的耐熱性能，而且採取隔熱措施，能有效的阻隔整體扭杆工件與成型機部件間的熱量傳遞；數控系統採用一臺工業電腦系統，可進行程序設定，實現對成型機所有動作的控制。輔助換模部分位於同步小車裝置上，安裝在彎管機機身上方、靠近彎管頭單元的位置；由水平軌道、垂直軌道、車架、伺服電機、油缸等組成；其中，車架可沿著水平軌道和垂直軌道做左右、上下運動，實現輔助換模作業；車架的水平運動由伺服電機驅動，垂直運動由油缸驅動；車架的運動與彎管機的尾部工件夾持送料機構換模運動保持同步，均由彎管機上的電腦按照設定的程序進行控制，實現換模作業自動化。加熱部分採用中頻感應加熱線圈裝置，對整體抗側滾扭杆工件的彎曲部分進行局部加熱；中頻感應加熱線圈安裝在同步小車的車架上，隨同步小車車架一起運動，最終達到自動換模的目的；中頻加熱感應線圈的開啟和關停，以及加熱時間均由彎管機的電腦程式進行自動控制。
權利要求
1.一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，包括全自動數控彎管機，其特徵在於 在彎管機上安裝有一同步小車，所述的同步小車包括車架、成型模具和加熱裝置，同步小車安裝在彎管機機身上方的送料軌道上，位於彎管機的彎管頭與尾部工件夾持送料機構之間，靠近彎管頭單元的位置；同步小車與尾部工件夾持送料機構安裝在彎管機上同一主軌道上，並都可以沿彎管機主軌道移動；加熱裝置安裝在車架內，整體抗側滾扭杆從車架內加熱裝置中穿過。
2.根據權利要求1所述的軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，其特徵在於車架安裝在同步小車水平軌道和垂直軌道上，可沿著水平軌道和垂直軌道做左右、上下運動，實現同步輔助換模作業。
3.根據權利要求1所述的軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，其特徵在於加熱裝置安裝在同步小車車架內，且加熱裝置隨同步小車車架一起運動。
4.根據權利要求1所述的軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機，其特徵在於所述的加熱裝置為中頻加熱感應加熱裝置。
5.一種權利要求1所述軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機的整體抗側滾扭杆自動成型方法，將整體抗側滾扭杆放入安裝在彎管機上的同步小車中，並將尾部由尾部工件夾持送料機構夾緊，先由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第一彎曲部分送入同步小車中，通過同步小車中的加熱裝置對整體抗側滾扭杆第一彎曲部分進行加熱，再由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第一彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處， 由安裝在彎管機上的成型模具夾緊整體抗側滾扭杆並由彎管機按照設定的程序完成整體抗側滾扭杆第一彎曲部分的彎曲成型操作；整體抗側滾扭杆第一彎曲部分彎曲成型後，同步小車的成型模具鬆開整體抗側滾扭杆，再由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第二彎曲部分送入同步小車中，通過同步小車中的加熱裝置對整體抗側滾扭杆第二彎曲部分進行加熱，再由尾部工件夾持送料機構自動將整體抗側滾扭杆第二彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處，由安裝在彎管機上的成型模具再次夾緊整體抗側滾扭杆並由彎管機按照設定的程序完成整體抗側滾扭杆第二彎曲部分的彎曲成型操作；最終完成整體抗側滾扭杆自動成型。
6.根據權利要求5所述的軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型方法，其特徵在於整體抗側滾扭杆彎曲成型操作至少包括以下步驟1)先將原材料按照工藝文件規程的長度切斷成坯料，兩端平整、擺放整齊；2)按照工藝文件規定的工藝參數完成彎管成型機的電腦程式設定；3)將準備好的坯料裝入在彎管機上的同步小車中，並將其尾部由尾部工件夾持送料機構牢固夾持住，並進行準確定位；4)啟動程序，由尾部工件夾持送料機構自動將第一彎曲部分送入同步小車中，並自動開啟同步小車中的加熱裝置進行加熱；加熱到規定的溫度後，加熱裝置自動關停，並由尾部工件夾持送料機構自動將第一彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處；再由安裝在彎管機上的成型模具夾緊並由彎管機按照設定的程序完成第一個彎的彎曲成型操作；5)第一個彎的彎曲成型後，安裝在彎管機上的成型模具打開，然後由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入同步小車中，並自動開啟同步小車中的加熱裝置進行加熱；加熱到規定的溫度後，加熱裝置自動關停，並由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入彎管機的彎管頭單元處，成型模具夾緊並由彎管機按照設定的程序完成第二個彎的彎曲成型操作；6)第二彎曲部分完成後，如果還有更多彎曲部分，重複上述步驟4的操作，直至完成整個抗側滾扭杆彎曲成型過程。
7.根據權利要求6所述的軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型方法，其特徵在於步驟5)中，如果第二個彎與第一個彎的彎曲半徑不同，則在第一個彎的彎曲成型後，同步小車中成型模具打開時，由同步小車自動啟動換模程序，進行換模，並由尾部工件夾持送料機構與同步小車帶動加熱裝置和加熱中的抗側滾扭杆工件上下左右運動，使抗側滾扭杆工件中心與對應的模具中心對齊，完成自動換模操作，自動換模操作後，再由尾部工件夾持送料機構自動將第二彎曲部分送入同步小車中，繼續完成後續工序。
8.根據權利要求5所述的軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型方法，其特徵在於所述加熱裝置為中頻感應加熱線圈裝置，中頻感應加熱線圈安裝在同步小車的車架上，隨同步小車車架一起運動；中頻加熱感應線圈的開啟和關停，以及加熱時間均由彎管機的電腦程式進行自動控制。
全文摘要
一種軌道車輛用整體抗側滾扭杆自動成型機及成型方法，包括全自動數控彎管機，在彎管機上安裝有一同步小車，所述的同步小車包括車架、成型模具和加熱裝置，同步小車安裝在彎管機機身上方的送料軌道上，位於彎管機的彎管頭與尾部工件夾持送料機構之間，靠近彎管頭單元的位置；同步小車與尾部工件夾持送料機構安裝在彎管機上同一主軌道上，並都可以沿彎管機主軌道移動；加熱裝置安裝在車架內，整體抗側滾扭杆從車架內加熱裝置中穿過。本發明採用同步小車與彎管機上的機構同步運動，實現了自動換模功能，可有效提升自動成型機的適用性和自動化作業程度。
文檔編號B21D53/88GK102441621SQ20111026334
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者餘萬裡, 劉文松, 周彥珠, 廖利芳, 張升友, 高振忠 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司