二輥差速變曲率數控卷板機的制作方法
【專利說明】二輥差速變曲率數控卷板機
[0001]本發明要求申請日為2015年5月27日的申請號為CN2015102752816中國專利申請的優先權。
【技術領域】
[0002]本實用新型涉及一種卷板機技術，具體涉及板材通過并利用上、下兩剛性輥之間的表面線速度差，使板材向速度低的一側彎曲的數控二輥差速變曲率卷板機。
【【背景技術】】
[0003]傳統的二輥卷板機卷制不同曲率的筒體，需要更換不同直徑的鋼輥模具才可獲得。三輥、四輥卷板機采用三點成形原理獲得不同直徑筒體、或者變曲率部分筒體，需要分步逐漸調整輥子之間的相對位置，其生產效率低下。傳統卷板機無論二輥還是三輥、四輥卷板機都無法高效地實現任意區段變曲率成形。
[0004]如何實現金屬板材在滾彎卷板過程中改變成形曲率大小及其方向這一需求，本實用新型提出了一種二輥差速數控變曲率卷板機。讓板材通過一對以不同線速度相向旋轉的剛性輥軸，使板材向速度低的一側彎曲，通過調節兩輥軸的線速度差，即可改變板材成形曲率大小及其方向，實現數控變曲率卷板。
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【發明內容】
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[0005]本實用新型旨在提供二輥差速變曲率數控卷板機，讓金屬板材通過一對以不同線速度相向旋轉的剛性輥軸，使板材向速度低的一側彎曲，通過調節兩輥軸的線速度差，即可改變金屬板材成型曲率大小及方向，實現數控變曲率卷板。
[0006]為了解決上述問題，本實用新型的技術解決方案是:二輥差速變曲率數控卷板機，包括機架8、上輥軸1、下輥軸2、上驅動裝置4和下驅動裝置11，所述上輥軸1和下輥軸2平行安裝于所述機架8上，所述上驅動裝置4控制所述上輥軸1轉動，所述下驅動裝置11控制所述下輥軸2的轉動，所述上驅動裝置4和下驅動裝置11均為伺服驅動裝置。
[0007]優選地，所述的二輥差速變曲率數控卷板機還包括液壓裝置6和油缸10，所述液壓裝置6與油缸10、上驅動裝置4和下驅動裝置11相連，且油缸10推動下輥2做升降運動。
[0008]優選地，所述油缸10有二個，下輥軸2由二個對應的油缸10支承。
[0009]優選地，所述的二輥差速變曲率數控卷板機，還包括底盤9，所述機架8和所述液壓裝置6固定安裝在所述底盤9上。
[0010]優選地，所述的二輥差速變曲率數控卷板機，還包數控裝置7，所述數控裝置7安裝在所述底盤9上，并與所述數控裝置7相連接。
[0011]優選地，所述上驅動裝置4和所述下驅動裝置11內設有伺服機構。
[0012]優選地，所述上輥軸1和所述下輥軸2均為剛性輥。
[0013]優選地，所述的二輥差速變曲率數控卷板機，還設有傳感器5，傳感器5安裝在下輥軸2與機架8上，用于測量出下輥軸2與上輥軸1之間絕對距離值。
[0014]優選地，所述上驅動裝置4和所述下驅動裝置11為伺服電機。
[0015]上述擠壓拉伸變曲率數控二軸卷板機的使用方法，包括如下步驟:
[0016]步驟一:將金屬板材置于上輥軸1與下輥軸2之間，數控裝置7發出指令，通過液壓裝置6使油缸10推動下輥軸2上升，上輥軸1和下輥軸2夾緊并作用于金屬板材3 ;
[0017]步驟二:啟動上驅動裝置4和下驅動裝置11，上輥軸1和下輥軸2分別按預先設定好的線速度運轉，當上輥軸1的線速度小于下輥軸2的線速度，此時板材下層被拉伸，上層被壓縮，從而向上彎曲；當上輥軸1的線速度大于下輥軸2的線速度，此時板材向下彎曲。
[0018]步驟三:在運行的過程中，通過數控裝置，調整上輥軸1和下輥軸2的線速度，從而在金屬板材長度方向上任意區段形成所需曲率。
[0019]進一步，在步驟一中下輥軸2上升后與上輥軸1的絕對距離值小于板厚。
[0020]進一步，上輥軸1與下輥軸2兩端，均采用了兩端同步驅動的裝置。
[0021]本實用新型要解決的技術問題是提供一種顛覆傳統卷板機成形原理，通過數控調整二輥軸線速度差，使板材在徑向不同層面分別被擠壓和拉伸，改變板材成形曲率，實現數控變曲率卷板的新型卷板機。
[0022]本實用新型的上輥軸固定在機架上，機架固定在底盤上，下輥軸由二個對應的油缸支承，且油缸可推動下輥軸做升降運動。上輥軸和下輥軸兩端分別配置有驅動裝置，且與液壓裝置相連接，數控裝置與液壓裝置相連接并發送動作指令。
[0023]本實用新型的下輥軸上升后，可以通過安裝在下輥軸與機架上的傳感器測量出與上輥軸之間絕對距離值，此距離值我們稱之為壓入量。壓入量大小決定了上輥軸與下輥軸對板材加載的荷載。適當的荷載產生的摩擦力有利于板材的塑性形變。
[0024]本實用新型為獲得所需要的形變曲率，只要改變上輥軸與下輥軸的線速度差。線速度差越大，滾彎后金屬板材形變曲率越大；線速度差越小，滾彎后金屬板材形變曲率越小。上輥軸、下輥軸均為剛性輥軸，上驅動裝置、下驅動裝置均內置伺服機構，可以實時反饋與調整上輥軸與下輥軸的線速度，通過改變上輥軸與下輥軸的線速度差來實現任意區段變曲率卷板。
[0025]本實用新型通過傳感器和數控裝置，設置了下輥軸上升的自動調平功能，從而保證了在滾彎過程中下輥軸與上輥軸之間的平行度，以保證變曲率工件的品質。
[0026]本實用新型在上輥軸與下輥軸兩端，均采用了兩端同步驅動的裝置，有利于防止一端驅動時由于輥軸面扭轉變形引起工件發生扭曲、起皺等缺陷。
[0027]本實用新型通過對不同板厚、不同材質的金屬板材，利用有限元模擬和數學模型計算，將其結果與試驗數據比對，找到了各工藝參數的影響規律，并建立數據庫，獲得所需不同的成形曲率所對應的參數，從而實現擠壓拉伸滾彎變曲率的數字化控制。
[0028]采用上述擠壓拉伸變曲率數控二軸卷板機后，具有以下有益效果:設備結構簡單，數控操作，性能穩定，成形方法區別于傳統卷板機的成形方法，實現了任意區段變曲率成形，這是傳統卷板機無論二輥還是三輥、四輥卷板機都無法實現的，不需要多道次往復彎曲，大大的提高了生產效率。它結構簡潔，設計合理，加工工藝簡單，成本低，且易于裝配，設備運彳丁精度尚，耐磨損，提尚了整機的工藝性能。【【附圖說明】】
[0029]圖1是本實用新型較佳之結構圖；
[0030]圖2是板材卷制不意圖；
[0031]圖3是向上彎成型區軸向截面圖；
[0032]圖4是向下彎成型區軸向截面圖。
【【具體實施方式】】
[0033]下面結合【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0034]為了本領域的技術人員能夠更好地理解本實用新型所提供的技術方案，下面結合具體實施例進行闡述。
[0035]第一【具體實施方式】:如圖1、圖2所示，二輥差速變曲率數控卷板機，包括機架8、上輥軸1、下輥軸2、上驅動裝置4、下驅動裝置11和數控裝置7，上輥軸1固定在機架8上，機架8固定在