一种卧式数控弯圆机

1.本发明涉及一种弯圆机，特别是一种卧式数控弯圆机。

背景技术：

2.现阶段根据不同工件的加工需求，如工件的重量、所需成型的形状等会选择采用立式弯圆机或者卧式弯圆机。传统的卧式弯圆机包括三个工作辊，利用其中的两个工作辊形成支撑面，然后利用剩下的一个工作辊向支撑面施加压力，从而使型材发生弯曲，但是在工作辊向支撑面施加压力时，该运动的过程工作辊是会产生振动的，而且此三个工作辊的本身是会产生自转的，但是在形成支撑面的两个工作辊对型材是没有进行限位的，因而容易造成在弯圆的同时，两侧的型材由于震动、偏移等因素发生弯曲，造成加工误差。由于传统卧式弯圆机只有三个工作辊，很难满足不同的加工要求，工作单一。
3.弯圆机是一种能够对薄板或管状型材进行弯圆角的机器，包括支架、工作台、数控系统和液压泵，工作台置于支架上，工作台上设置有圆柱形的施压模具和圆柱形的承压模，工作台上设置有通孔，所述液压泵上设置有前后运动的活塞杆。使用时，通电后液压泵推动施压模具向前运动对型材产生压力，从而实现对型材的弯圆。现有弯圆机的缺点是在加工不同形状的型材时需要采用不同大小和规格的施压模具，因此就需要经常对施压模具进行更换，从而降低了生产效率。由于滚弯成型过程是材料发生弹塑性变形的过程，零件的回弹是不可避免的现象，其主要表现为零件在成型后，弯曲角度和曲率半径产生复原。回弹现象会影响零件最终的形状和尺寸精度，导致零件不符合精度要求。
4.国内对滚弯成型工艺研究起步较晚，相同竞品无法达到国外产品的水准，近年来国内多家民机企业先后引进国外的高端型材滚弯装备用于生产。但由于控制系统核心技术仍掌握在国外企业手中，至今很多飞机滚弯件仍不能自主生产而需要进口，受制于人，严重影响新产品的研制进度。

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是解决传统卧式弯圆机加工型材时不稳定、产生误差相对较大的问题，解决由于材料回弹导致零件不符合精度要求的问题，解决反复更换施压模具的问题，解决传统人工型材补进效率低、劳动强度大等问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：一种卧式数控弯圆机，包括机架，工作辊组，数控系统，所述的机架上表面中心设置有主动工作辊，主动工作辊左右两侧设置有卸载工作辊与加载工作辊，卸载工作辊与加载工作辊中间设置有加压工作辊；所述的主动工作辊位置固定；加载工作辊设置在主动工作辊右侧，右侧液压杆驱动加载工作辊靠近或远离主动工作辊，进行位置调节；卸载工作辊设置于主动工作辊左侧，左侧液压杆驱动卸载工作辊靠近或远离主动工作辊，进行位置调节；加压工作辊由加压伺服电机驱动靠近或远离主动工作辊，进行位置调节；卸载工作辊与加载工作辊的外侧设置
回弹补偿工作辊组，回弹补偿工作辊组设有左侧回弹补偿工作辊组、右侧回弹补偿工作辊组；机架上表面设有主动工作辊座台、加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板，主动工作辊座台连接设置主动工作辊，加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板呈八字形设置，加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板之间为加压辊安装区，加载工作辊支撑壁板设置在主动工作辊座台的一侧，加载工作辊支撑壁板设有两块且间隔设置，两块间隔设置的卸载工作辊支撑壁板相对的内侧壁上设有加载导轨，加载导轨用于连接设置加载工作辊；工作台板在与加载工作辊支撑壁板相对称的另一侧的位置处设有卸载工作辊支撑壁板，卸载工作辊支撑壁板的设置与卸载工作辊支撑壁板的设置方式相同；加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板、主动工作辊座台为一体成型设置；所述的右侧回弹补偿工作辊组设置有右侧回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板，右侧辅助滚弯固定支撑板与机架上表面平行设置用于滚动支撑被加工工件，右侧辅助滚弯固定支撑板处设置右侧回弹补偿滚轮，右侧辅助滚弯固定支撑板、右侧回弹补偿滚轮的轴线垂直设置，右侧回弹补偿滚轮设置在右侧辅助滚弯固定支撑板的正上方，右侧回弹补偿滚轮顶紧被加工工件防止其回弹变形；左侧回弹补偿工作辊组、右侧回弹补偿辊工作辊组的结构及工作原理相同。
7.本发明的优点在于：第一：弯曲的工作间隙可通过加载工作辊、卸载工作辊与加压工作辊移动而改变，从而适应不同的加工需要，加工不同的形状。
8.第二：加压工作辊对被加工的工件防止回弹的矫正力，增大变形区的塑性变形，改变应力分布状态，从而减小回弹，提高零件的加工精度，且保证了加工安全，提高了装置的稳定性。
9.第三：通过设置右侧回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板，右侧回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板共同作用，对被加工的工件进行支撑、限位防止型材回弹变形；左侧回弹补偿工作辊组、右侧回弹补偿辊工作辊组的结构及工作原理相同。
10.第四：机架上表面的主动工作辊座台、加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板一体成型设置，使主动工作辊、主动工作辊及加压工作辊的连接固定更稳定，减少分体连接设置部件受温度等环境影响带来位置变化的偏差，便于提高工作状态下的加工精度，也便于相对位置的调节。
11.作为优选，本发明更进一步的技术方案是：所述的加载工作辊设置在套环上，套环安装于加载导轨上，加载工作辊通过套环与右侧液压杆相连接，右侧液压杆驱动加载工作辊沿加载导轨运动靠近或远离主动工作辊，进行位置调节；卸载工作辊设置方式与加载工作辊。
12.设置套环，保证进行加工工作时的稳定性，加载工作辊、卸载工作辊两个从动工作辊沿导轨运动并由导轨限位，提高调节精度。
13.所述的右侧回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板均安装于右侧辅助滚弯滑块上；右侧辅助滚弯伺服电机驱动右侧辅助滚弯滚珠丝杠，右侧辅助滚弯滚珠丝杠驱动右侧辅助滚弯滑块，右侧辅助滚弯滑块带动右侧回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板运动改变位置；右侧回弹补偿辊工作辊组设置在支撑轴上，右侧辅助滚弯液压杆驱动支撑轴旋
转，支撑轴旋转带动右侧回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板随着支撑轴旋转转动调节位置。
14.回弹补偿滚轮、右侧辅助滚弯固定支撑板设置在滑块上，通过驱动滑块，可以沿右侧辅助滚弯滚珠丝杠调节位置；同时，右侧回弹补偿辊工作辊组设置在支撑轴上，支撑轴旋转时，回弹补偿滚轮随着支撑轴旋转转动调节位置。满足不同型材、不同加工角度时工作会处于不同位置的需要，调节位置时，回弹补偿滚轮所在的圆均与被加工的工件调节成切线接触。
15.所述的机架上还设有扭转装置，扭转装置设有扭转电机，联轴器、卡块、蜗杆、蜗轮；转电机通过联轴器驱动蜗杆，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮的中心设有卡块，卡块之间设有扭转孔，被加工的工件插在扭转孔内后由卡块限位。
16.扭转装置工作时，当材料通过扭转装置的入口时，卡块会将材料锁死，然后扭转电机启动，蜗杆在联轴器的带动下旋转与此同时蜗轮被蜗杆带动旋转，材料在卡块以及蜗轮的作用下会发生扭转变形。上述设置使本发明除了拥有弯曲功能的同时，还具有扭转功能。
17.所述的扭转装置还设有扭转箱体、扭转端盖，蜗杆、蜗轮设置在扭转箱体内，扭转箱体的一侧设有扭转端盖，扭转端盖处连接固定扭转电机。
18.通过设置扭转箱体、扭转端盖，便于连接设置扭转电机。
19.所述的扭转装置设置在左侧滚弯滑块上。扭转装置安装在左侧滚弯滑块上，左侧滚弯滑块的运动方式与右侧滚弯滑块运动原理及方式相同，扭转装置可以随着左侧滚弯滑块运动而运动，从而改变工作位置，这样的联动为扭转装置提供了更加全面的加工方式。
20.将扭转装置设置在机箱正上方，减少支撑部件的设置。
21.所述的加压工作辊设置在支撑套环上，由支撑套环与加压工作辊支撑轴铰接连接，可加压伺服电机驱动支撑套环绕加压工作辊支撑轴旋转，带动加压工作辊靠近或远离主动工作辊，加压工作辊支撑轴安装于机架内部。
22.通过上述设置，使加压工作辊除了可以沿加压工作辊由加压伺服电机驱动靠近或远离主动工作辊进行位置调节外；还可以通过旋转的方式辅助调节其位置，更好地满足工作的需要。
23.丝杠穿过滑块安装在导轨上实现了辅助滚弯机构沿导轨运动，回弹补偿滚弯机构上滚轮能够在材料加工平面任意旋转，可根据型材弯曲成型后的回弹趋势，对型材进行二次强化弯曲，从而适应各种材料形状的加工以适应各种工作需要，大大提高的装置的可用性。
附图说明
24.图1为本发明一种具体实施例的分解图。
25.图2为本发明一种具体实施例的分解图。
26.图3为本发明一种具体实施例的分解图。
27.图4为本发明一种具体实施例的结构示意图。
28.图5为本发明一种具体实施例的结构示意图图6为本发明一种具体实施例的立体图。
29.附图标记说明：1－主动工作辊；2－卸载工作辊；3－加压工作辊；4－加载工作辊；
5－加压伺服电机；6－加载导轨；7－右侧辅助滚弯滑块；8－右侧回弹补偿滚轮；9－右侧辅助滚弯套筒；10－右侧回弹补偿工作辊组；11－主动辊伺服电机；12－主动辊套筒；13－支撑套环；14－左侧回弹补偿滚轮；15－左侧辅助滚弯滑块；16－右侧辅助滚弯导轨；17－右侧辅助滚弯固定支撑板；18－左侧辅助滚弯固定支撑板；19－左侧辅助滚弯导轨；20－左侧回弹补偿工作辊组；21－右侧辅助滚弯液压杆；22－左侧辅助滚弯液压杆；23－右侧伺服电机，24－左侧伺服电机；25－右侧辅助滚弯伺服电机，26－右侧辅助滚弯滚珠丝杠；27－左侧辅助滚弯滚珠丝杠；28－左侧滚弯伺服电机，29－箱体外壳，30－吊环螺钉，31－机架散热板，32－支撑底座；33－扭转电机，34－联轴器、35－扭转端盖、36－扭转箱体、37－卡块、38－蜗杆、39－蜗轮组成。
具体实施方式
30.下面结合实施例，进一步说明本发明。
31.参见图1可知，本发明一种卧式数控弯圆机，包括机架，工作辊组，数控系统；机架上表面中心设置有主动工作辊1，主动工作辊1由主动辊伺服电机11驱动工作，主动工作辊1左右两侧设置有卸载工作辊2与加载工作辊4，卸载工作辊2与加载工作辊4中间设置有加压工作辊3；主动工作辊1位置选择在机架上表面中心处，由螺栓将安装有主动工作辊1的主动辊套筒12锁定，使主动辊套筒位置不可动，主动工作辊1转动工作。
32.加载工作辊4设置在主动工作辊1右侧，加载工作辊4设置在套环上，套环安装于加载导轨6上，加载工作辊4通过套环与右侧伺服电机23相连接，右侧伺服电机23驱动加载工作辊4沿加载导轨6运动靠近或远离主动工作辊1，进行位置调节。
33.卸载工作辊2设置于主动工作辊1左侧，卸载工作辊2设置在套环上，套环安装于卸载导轨上，卸载工作辊2通过套环与左侧伺服电机24相连接，左侧伺服电机24驱动卸载工作辊2沿卸载导轨运动靠近或远离主动工作辊1，进行位置调节。
34.加压工作辊3设置在支撑套环13上，由支撑套环13与加压工作辊支撑轴铰接连接，可加压伺服电机5驱动支撑套环13绕加压工作辊支撑轴旋转，带动加压工作辊3靠近或远离主动工作辊1，加压工作辊支撑轴安装于机架内部。
35.机架上表面设有主动工作辊座台、加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板，主动工作辊座台连接设置主动工作辊1，加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板呈八字形设置，加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板之间为加压辊安装区，加载工作辊支撑壁板设置在主动工作辊座台的一侧，加载工作辊支撑壁板设有两块且间隔设置，两块间隔设置的卸载工作辊支撑壁板相对的内侧壁上设有加载导轨6，加载导轨6用于连接设置加载工作辊4；工作台板1在与加载工作辊支撑壁板相对称的另一侧的位置处设有卸载工作辊支撑壁板，卸载工作辊支撑壁板的设置与卸载工作辊支撑壁板的设置方式相同；加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板、主动工作辊座台为一体成型设置。
36.右侧回弹补偿工作辊组10设置的右侧回弹补偿滚轮8、右侧辅助滚弯固定支撑板17，右侧回弹补偿滚轮8、右侧辅助滚弯固定支撑板17均安装于右侧辅助滚弯滑块7上；右侧辅助滚弯伺服电机25驱动右侧辅助滚弯滚珠丝杠26，右侧辅助滚弯滚珠丝杠26驱动右侧辅助滚弯滑块7，右侧辅助滚弯滑块7带动右侧回弹补偿滚轮8、右侧辅助滚弯固定支撑板17运动改变位置；右侧回弹补偿辊工作辊组设置在支撑轴上，右侧辅助滚弯液压杆21驱动支撑
轴旋转，支撑轴的顶部通过右侧辅助滚弯套筒9与机架连接，支撑轴旋转带动右侧回弹补偿滚轮8、右侧辅助滚弯固定支撑板17随着支撑轴旋转转动调节位置。满足不同型材、不同加工角度时工作会处于不同位置的需要，调节位置时，右侧回弹补偿滚轮8接触点所在的圆均与被加工的工件调节成切线接触。
37.左侧回弹补偿工作辊组20设置有左侧回弹补偿滚轮14、左侧辅助滚弯滑块15、左侧辅助滚弯固定支撑板18、左侧辅助滚弯导轨19、左侧辅助滚弯液压杆22、左侧辅助滚弯滚珠丝杠27及左侧滚弯伺服电机28。左侧回弹补偿工作辊组20、右侧回弹补偿工作辊组10的结构及工作原理相同。
38.箱体外壳29的侧壁板为机架散热板31，其设有散热孔，便于散热；箱体外壳29上设有两个间隔设置的吊环螺钉30，便于连接固定。箱体外壳29底面上设有支撑底座32，支撑底座32支撑箱体外壳29。
39.在左侧滚弯滑块15上方安装有扭转装置，扭转装置由扭转电机33，联轴器34、扭转端盖35、扭转箱体36、卡块37、蜗杆38、蜗轮39组成；转电机33通过联轴器34驱动蜗杆38，蜗杆38带动蜗轮39转动，蜗轮39的中心设有卡块37，卡块37之间设有扭转孔，被加工的工件插在扭转孔内后由卡块37限位，蜗杆38、蜗轮39设置在扭转箱体36内，扭转箱体36的一侧设有扭转端盖35，扭转端盖35处连接固定扭转电机33。
40.扭转装置安装在左侧滚弯滑块15上，左侧滚弯滑块15的运动方式与右侧滚弯滑块7运动原理及方式相同，扭转装置可以随着左侧滚弯滑块15运动而运动，从而改变工作位置，这样的联动为扭转装置提供了更加全面的加工方式。
41.本装置的工作原理及工作过程如下：卧式数控弯圆机工作时，需在数控系统界面输入相关代码，进行动作模拟仿真确认无误后，启动弯圆机，将所需加工的材料放置在工作台，将其用辅助夹具置于由主动工作辊1，卸载工作辊2，加载工作辊4以及加压工作辊3所形成的工作间隙内。加工时通过数控系统的终端控制控制左侧伺服电机24，右侧伺服电机23以及下加压伺服电机5的进给量来调节第四辊成型机构内的工作间隙，并在主动工作辊1旋转带动材料的进给，从而自动化的完成型材的初步加工。由于材料的回弹特性，所以对型材的回弹补偿显得尤为重要。由于左右两侧机构相同，调节方式相同，故以右侧机构调节为例。数控系统控制伺服电机25来控制右侧辅助滚弯滑块7沿右侧辅助滚弯导轨16内移动并且整个辅助滚弯装置能够在右侧辅助滚弯动力输出装置9的带动下可绕其中心轴旋转。如此右侧回弹补偿滚轮8位置可根据要求调节，以此右侧回弹补偿滚轮8能在正确位置完成对型材的回弹补偿。
42.扭转装置工作时，当材料通过扭转装置的入口时，卡块37会将材料锁死，然后扭转电机33启动，蜗杆38在联轴器34的带动下旋转与此同时蜗轮39被蜗杆带动旋转，材料在卡块37以及蜗轮39的作用下会发生扭转变形。上述设置使本实施例除了拥有弯曲功能的同时，还具有扭转功能。

技术特征：

1.一种卧式数控弯圆机，包括机架，工作辊组，数控系统，其特征在于：所述的机架上表面中心设置有主动工作辊（1），主动工作辊（1）左右两侧设置有卸载工作辊（2）与加载工作辊（4），卸载工作辊（2）与加载工作辊（4）中间设置有加压工作辊（3）；所述的主动工作辊（1）位置固定；加载工作辊（4）设置在主动工作辊（1）右侧，右侧液压杆（23）驱动加载工作辊（4）靠近或远离主动工作辊（1），进行位置调节；卸载工作辊（2）设置于主动工作辊（1）左侧，左侧伺服电机（24）驱动卸载工作辊（2）靠近或远离主动工作辊（1），进行位置调节；加压工作辊（3）由加压伺服电机（5）驱动靠近或远离主动工作辊（1），进行位置调节；卸载工作辊（2）与加载工作辊（4）的外侧设置回弹补偿工作辊组，回弹补偿工作辊组设有左侧回弹补偿工作辊组、右侧回弹补偿工作辊组；机架上表面设有主动工作辊座台、加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板，主动工作辊座台连接设置主动工作辊（1），加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板呈八字形设置，加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板之间为加压辊安装区，加载工作辊支撑壁板设置在主动工作辊座台的一侧，加载工作辊支撑壁板设有两块且间隔设置，两块间隔设置的卸载工作辊支撑壁板相对的内侧壁上设有加载导轨（6），加载导轨（6）用于连接设置加载工作辊（4）；工作台板（1）在与加载工作辊支撑壁板相对称的另一侧的位置处设有卸载工作辊支撑壁板，卸载工作辊支撑壁板的设置与卸载工作辊支撑壁板的设置方式相同；加载工作辊支撑壁板、卸载工作辊支撑壁板、主动工作辊座台为一体成型设置；所述的右侧回弹补偿工作辊组设置有右侧回弹补偿滚轮（8）、右侧辅助滚弯固定支撑板（17），右侧辅助滚弯固定支撑板（17）处设置右侧回弹补偿滚轮（8），右侧辅助滚弯固定支撑板（17）、右侧回弹补偿滚轮（8）的轴线垂直设置，右侧回弹补偿滚轮（8）设置在右侧辅助滚弯固定支撑板（17）的正上方，右侧回弹补偿滚轮（8）顶紧被加工工件防止其回弹变形；左侧回弹补偿工作辊组、右侧回弹补偿辊工作辊组的结构及工作原理相同。2.根据权利要求1所述的卧式数控弯圆机，其特征在于：所述的加载工作辊（4）设置在套环上，套环安装于加载导轨（6）上，加载工作辊（4）通过套环与右侧伺服电机（23）相连接，右侧伺服电机（23）驱动加载工作辊（4）沿加载导轨（6）运动靠近或远离主动工作辊（1），进行位置调节；卸载工作辊（2）设置方式与加载工作辊（4）。3.根据权利要求1所述的卧式数控弯圆机，其特征在于：所述的右侧回弹补偿滚轮（8）、右侧辅助滚弯固定支撑板（17）均安装于右侧辅助滚弯滑块（7）上；右侧辅助滚弯伺服电机（25）驱动右侧辅助滚弯滚珠丝杠（26），右侧辅助滚弯滚珠丝杠（26）驱动右侧辅助滚弯滑块（7），右侧辅助滚弯滑块（7）带动右侧回弹补偿滚轮（8）、右侧辅助滚弯固定支撑板（17）运动改变位置；右侧回弹补偿辊工作辊组设置在支撑轴上，右侧辅助滚弯液压杆（21）驱动支撑轴旋转，支撑轴旋转带动右侧回弹补偿滚轮（8）、右侧辅助滚弯固定支撑板（17）随着支撑轴旋转转动调节位置。4.根据权利要求1所述的卧式数控弯圆机，其特征在于：所述的机架上还设有扭转装置，扭转装置设有扭转电机（33），联轴器（34）、卡块（37）、蜗杆（38）、蜗轮（39）；转电机（33）通过联轴器（34）驱动蜗杆（38），蜗杆（38）带动蜗轮（39）转动，蜗轮（39）的中心设有卡块（37），卡块（37）之间设有扭转孔，被加工的工件插在扭转孔内后由卡块（37）限位。5.根据权利要求4所述的卧式数控弯圆机，其特征在于：所述的扭转装置还设有扭转箱体（36）、扭转端盖（35），蜗杆（38）、蜗轮（39）设置在扭转箱体（36）内，扭转箱体（36）的一侧
设有扭转端盖（35），扭转端盖（35）处连接固定扭转电机（33）。6.根据权利要求4所述的卧式数控弯圆机，其特征在于：所述的扭转装置设置在左侧滚弯滑块（15）上。7.根据权利要求1所述的卧式数控弯圆机，其特征在于：所述的加压工作辊（3）设置在支撑套环（13）上，由支撑套环（13）与加压工作辊支撑轴铰接连接，可加压伺服电机（5）驱动支撑套环（13）绕加压工作辊支撑轴旋转，带动加压工作辊（3）靠近或远离主动工作辊（1），加压工作辊支撑轴安装于机架内部。

技术总结

本发明公开了一种卧式数控弯圆机，工作辊组包括主动工作辊、加载工作辊、卸载工作辊和回弹补偿滚轮，主动工作辊、加载工作辊、卸载工作辊和回弹补偿滚轮之间设有工作间隙，加载工作辊、卸载工作辊分别设置在主动工作辊的左右两侧，加压工作辊设置在加载工作辊、卸载工作辊之间，回弹补偿滚轮分别为第一辅助工作辊、第二辅助工作辊，第一辅助工作辊、第二辅助工作辊设置在机架两边，数控系统的控制下通过液压缸确定加载辅助辊、卸载辅助辊的位置。本发明在解决了解决由于材料回弹导致零件不符合精度要求的问题，解决反复更换施压模具的问题，解决传统人工型材补进效率低、劳动强度大等问题，极大提高了加工效率。极大提高了加工效率。极大提高了加工效率。