多缸組合型材冷彎自動成型裝備及其加工方法

2023-08-05 22:35:41

專利名稱：多缸組合型材冷彎自動成型裝備及其加工方法
技術領域：
本發明是一種用於船舶、建築、橋梁、壓力容器及其它鋼結構工程的多缸組合型材
冷彎自動成型裝備及其加工方法，屬於型材冷彎成形裝備及其加工方法的改造技術。
背景技術：
近年來，由於需要冷彎成形的構件需求量不斷驟增，冷彎成形裝備及技術得到了 快速發展，前階段經歷了手工熱彎、機械式型材熱彎和冷彎、滾輪式滾彎等操作運行方式， 冷彎成形需要大推拉力，故在現階段大多採用液壓驅動並用數控控制方式。在彎曲成形方 法上，目前國內外發展了如下主要機型 1、多模具成形冷彎用數控方法將多個模具調整為所需型材曲線，然後夾緊型材 兩端，用拉伸缸對型材拉伸使型材略超過其屈服強度極限，驅動模具運動，產生頂壓力對型 材進行冷彎成形。該方法缺點是投資大，設備龐大，佔空間體積大，而且不容易預估型材回 彈量，型材達到預想形狀需要反覆修正。 2、逐段冷彎成形，即一段冷彎後，在送料進給完成後再進行後一段冷彎，直至完成 整條型材成形。此操作相對較簡單，設備尺寸大為縮小，佔地面積小。按其冷彎原理，可分 為四支點冷彎和三支點冷彎。四支點冷彎在於冷彎變形段的兩側，各兩支點施加了對稱集 中力，此時變形段內的任意截面的彎矩均為一常量，而剪切力為零，即為純彎曲狀態。純彎 曲是採用四支點結構，故設備機構複雜，控制要求較高，送料速度慢，而三支點冷彎則採用 集中力彎曲原理，採用三支點結構，設備結構簡單，容易控制，生產效率較高。因此，三支點 冷彎機構目前已成為國內外主要應用發展的機型，但現有的三支點冷彎成形裝備存在的缺 點是結構複雜，運動的準確性欠佳，難於滿足冷彎不同型材及不同形狀的要求。

發明內容
本發明的目的在於考慮上述問題而提供一種在三支點冷彎成形技術背景下提供 多缸組合，結構緊湊，運動準確，可滿足冷彎不同型材及不同形狀要求的多缸組合型材冷彎 自動成型裝備。本發明結構合理，方便實用。 本發明的另一目的在於提供一種操作方便的多缸組合型材冷彎自動成型裝備的 加工方法。 本發明的技術方案是多缸組合型材冷彎自動成型裝備，包括有主頂壓缸、主壓緊 缸、左、右壓緊缸、左、右進料缸、底座及裝設在底座上的主機架及左、右機架，其中主壓緊缸 及左、右壓緊缸分別裝設在主機架及左、右機架上，分別推動主機架及左、右機架作相對底 座運動的主頂壓缸及左、右進料缸均安裝在底座上。 上述主頂壓缸的作用力方向與左、右進料缸的作用力方向之間的夾角為銳角或鈍 角。 上述主頂壓缸的作用力方向與左、右進料缸的作用力方向垂直。
上述主機架及左、右機架通過滑動導軌支承在底座。
上述主機架、左、右機架、底座均為多腹板箱形焊接鋼結構。 上述主頂壓缸、主壓緊缸、左、右壓緊缸、左、右進料缸均是將傳感器、電液比例變 換元件、缸體、油路融合於一體的集成化結構。 本發明多缸組合型材冷彎自動成型裝備的加工方法，其包括如下步驟 1)將型材置於左、右壓緊缸的下面，按照冷彎工藝要求，通過左、右進料缸中的其
中一個進給動作確定兩側壓緊點的位置，然後左、右壓緊缸夾緊型材； 2)隨後主壓緊缸亦壓下夾緊型材的主要彎曲點； 3)按著主頂壓缸進行進給運動，推動主支架運動，並對型材施力，按工藝要求完成
了進給彎曲行程及彎曲力的保壓操作； 4)運行結束後，即實現了第一段型材的彎曲； 5)重複上述動作則逐段完成全型材自動冷彎操作。 上述左、右進料缸通過伺服控制推動左、右機架運動。
上述步驟1)有三種送料方式 1)單獨送料左送料缸在左壓緊缸壓緊工件後左右運動，此時右進料缸鬆開，同 樣，右進料缸亦能做類似單獨送料動作； 2)雙缸連續送料即上述左送料缸完成一次送料動作後，右送料缸又接著運行一
次送料動作，此時，左壓緊缸鬆開，左送料缸做復位動作； 3)雙缸同步送料即左送料缸與右進料缸同時、同方向送料。 本發明由於採用多缸多支架組合的結構，且由多腹板箱形焊接鋼結構的機身支 承，本發明的多缸通過伺服控制定位，彎曲壓力均可調節，完成各缸有序的組合動作，實現 各種型材三支點冷彎準確自動成形，本發明的多缸組合型材冷彎自動成型裝備結構緊湊， 適用面廣，工作可靠，方便實用，可滿足冷彎不同型材及不同形狀的要求。本發明的多缸組 合型材冷彎自動成型裝備的加工方法操作方便。


圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的側視圖。
具體實施方式

實施例 本發明的多缸組合型材冷彎自動成型裝備的結構示意圖如圖1、2所示，包括有主 頂壓缸10、主壓緊缸3、左、右壓緊缸5、 1及右、進料缸7 、8、底座9及裝設在底座9上的主機 架4及左、右機架6、2)其中主壓緊缸3及左、右壓緊缸5、 1分別裝設在主機架4及左、右機 架6、2上，分別推動主機架4及左、右機架6、2作相對底座9運動的主頂壓缸10及左、右進 料缸7、8均安裝在底座9上。上述主頂壓缸10、主壓緊缸3、左右壓緊缸5、1及左右進料缸 7 、 8均布置在底座9的範圍內，所佔生產空間小。 上述主頂壓缸10的作用力方向與左、右進料缸7、8的作用力方向之間的夾角為銳 角或鈍角。本實施例中，上述主頂壓缸IO的作用力方向與左、右進料缸7、8的作用力方向垂直。
本實施例中，上述主機架4及左、右機架6、2通過滑動導軌支承在底座9。上述主 機架4、底座9及左、右機架6、2均為多腹板箱形焊接鋼結構。多腹板箱形焊接鋼結構所組 成的機身剛性好，機構緊湊，承受冷彎成形時產生的巨大推壓力。 本實施例中，上述主頂壓缸10、主壓緊缸3、左、右壓緊缸5、1及左、右進料缸7、8
均是將傳感器、電液比例變換元件、缸體、油路融合於一體的集成化結構。 本發明多缸組合型材冷彎自動成型裝備的加工方法，其包括如下步驟 1)將型材置於左、右壓緊缸5、1的下面，按照冷彎工藝要求，通過左、右進料缸7、8
中的其中一個進給動作確定兩側壓緊點的位置，然後左、右壓緊缸5、1夾緊型材； 2)隨後主壓緊缸3亦壓下夾緊型材的主要彎曲點； 3)按著主頂壓缸10進行進給運動，推動主支架4運動，並對型材施力，按工藝要求
完成了進給彎曲行程及彎曲力的保壓操作； 4)運行結束後，即實現了第一段型材的彎曲； 5)重複上述動作則逐段完成全型材自動冷彎操作。 上述左、右進料缸7、8通過伺服控制推動左、右機架6、2運動。通過伺服控制，完 成準確運行。
上述步驟1)有三種送料方式 1)單獨送料左送料缸7在左壓緊缸6壓緊工件後左右運動，此時右進料缸8松 開，同樣，右進料缸8亦能做類似單獨送料動作；上述的左、右送料缸7、8是分別通過電液比 例伺服控制，產生左右往復運動，同時驅動左、右機架6、2運動。當左壓緊缸6夾緊型材時， 右壓緊缸1鬆開，通過左送料缸7帶動左機架6往復動作，即實現了左機架6的單獨左右進 給送料，反之，亦可實現右機架2的左右進給送料。 2)雙缸連續送料即上述左送料缸7完成一次送料動作後，右送料缸8又接著運
行一次送料動作，此時，左壓緊缸5鬆開，左送料缸7做復位動作；上述的左、右送料缸輪流
進行同方向的送料動作，則送料運動即為連續並且左右高速送料。 3)雙缸同步送料即左送料缸7與右進料缸8同時、同方向送料。 上述的機架每次送料的行程(步長)的距離長短和方向均可調整，即左右機架上
的左右壓緊缸夾緊型材時的兩個支點的位置是任意的，因而，十分靈活地適應三支點冷彎
工藝，達到型材準確成形的目的。
權利要求
一種多缸組合型材冷彎自動成型裝備，其特徵在於包括有主頂壓缸(10)、主壓緊缸(3)、左、右壓緊缸(5、1)、左、右進料缸(7、8)、底座(9)及裝設在底座(9)上的主機架(4)及左、右機架(6、2)，其中主壓緊缸(3)及左、右壓緊缸(5、1)分別裝設在主機架(4)及左、右機架(6、2)上，分別推動主機架(4)及左、右機架(6、2)作相對底座(9)運動的主頂壓缸(10)及左、右進料缸(7、8)均安裝在底座(9)上。
2. 根據權利要求1所述的多缸組合型材冷彎自動成型裝備，其特徵在於上述主頂壓缸 (10)的作用力方向與左、右進料缸(7、8)的作用力方向之間的夾角為銳角或鈍角。
3. 根據權利要求2所述的多缸組合型材冷彎自動成型裝備，其特徵在於上述主頂壓缸 (10)的作用力方向與左、右進料缸(7、8)的作用力方向垂直。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的多缸組合型材冷彎自動成型裝備，其特徵在於上 述主機架(4)及左、右機架(6、2)通過滑動導軌支承在底座(9)。
5. 根據權利要求4所述的多缸組合型材冷彎自動成型裝備，其特徵在於上述主機架(4) 、左、右機架(6、2)、底座(9)均為多腹板箱形焊接鋼結構。
6. 根據權利要求4所述的型材冷彎裝備，其特徵在於主頂壓缸(10)、主壓緊缸(3)、左 右壓緊缸(5、1)、左、右進料缸(7、8)均是將傳感器、電液比例變換元件、缸體、油路融合於 一體的集成化結構。
7. —種根據權利要求1所述的多缸組合型材冷彎自動成型裝備的加工方法，其特徵在 於包括如下步驟1) 將型材置於左、右壓緊缸(5、1)的下面，按照冷彎工藝要求，通過左、右進料缸(7、8) 中的其中一個進給動作確定兩側壓緊點的位置，然後左右壓緊缸(5、1)夾緊型材；2) 隨後主壓緊缸(3)亦壓下夾緊型材的主要彎曲點；3) 按著主頂壓缸(10)進行進給運動，推動主支架(4)運動，並對型材施力，按工藝要求 完成了進給彎曲行程及彎曲力的保壓操作；4) 運行結束後，即實現了第一段型材的彎曲；5) 重複上述動作則逐段完成全型材自動冷彎操作。
8. 根據權利要求7所述的型材冷彎裝備的加工方法，其特徵在於上述左、右進料缸(7、 8)通過伺服控制推動左、右機架(6、2)運動。
9. 根據權利要求7所述的型材冷彎裝備的加工方法，其特徵在於上述步驟1)有三種送 料方式1) 單獨送料左送料缸(7)在左壓緊缸(6)壓緊工件後左右運動，此時右進料缸(8)松 開，同樣，右進料缸(8)亦能做類似單獨送料動作；2) 雙缸連續送料即上述左送料缸(7)完成一次送料動作後，右送料缸(8)又接著運行一次送料動作，此時，左壓緊缸(5)鬆開，左送料缸(7)做復位動作；3) 雙缸同步送料即左送料缸(7)與右進料缸(8)同時、同方向送料。
全文摘要
本發明是一種多缸組合型材冷彎自動成型裝備及其加工方法。本發明的多缸組合型材冷彎自動成型裝備包括有主頂壓缸(10)、主壓緊缸(3)、左右壓緊缸(5、1)、左、右進料缸(7、8)、底座(9)及裝設在底座(9)上的主機架(4)、左、右機架(6、2)，其中主壓緊缸(3)及左右壓緊缸(5、1)分別裝設在主機架(4)及左、右機架(6、2)上，分別推動主機架(4)及左、右機架(6、2)作相對底座(9)運動的主頂壓缸(10)及左、右進料缸(7、8)均安裝在底座(9)上。本發明的多缸通過伺服控制定位，彎曲壓力均可調節，完成各缸有序的組合動作，實現各種型材三支點冷彎準確自動成形，其結構緊湊，適用面廣，工作可靠，方便實用，可滿足冷彎不同型材及不同形狀的要求。本發明的多缸組合型材冷彎自動成型裝備的加工方法操作方便。
文檔編號B21D3/00GK101758119SQ200910193788
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月10日 優先權日2009年11月10日
發明者凌玲, 吳百海, 李湘偉, 羅儉華, 陳素清 申請人:佛山市禪城區永恆液壓機械有限公司