多缸组合型材冷弯自动成型装备及其加工方法

摘要

本发明是一种多缸组合型材冷弯自动成型装备及其加工方法。本发明的多缸组合型材冷弯自动成型装备包括有主顶压缸(10)、主压紧缸(3)、左右压紧缸(5、1)、左、右进料缸(7、8)、底座(9)及装设在底座(9)上的主机架(4)、左、右机架(6、2)，其中主压紧缸(3)及左右压紧缸(5、1)分别装设在主机架(4)及左、右机架(6、2)上，分别推动主机架(4)及左、右机架(6、2)作相对底座(9)运动的主顶压缸(10)及左、右进料缸(7、8)均安装在底座(9)上。本发明的多缸通过伺服控制定位，弯曲压力均可调节，完成各缸有序的组合动作，实现各种型材三支点冷弯准确自动成形，其结构紧凑，适用面广，工作可靠，方便实用，可满足冷弯不同型材及不同形状的要求。本发明的多缸组合型材冷弯自动成型装备的加工方法操作方便。

说明书

技术领域

本发明是一种用于船舶、建筑、桥梁、压力容器及其它钢结构工程的多缸组合型材冷弯自动成型装备及其加工方法，属于型材冷弯成形装备及其加工方法的改造技术。

背景技术

近年来，由于需要冷弯成形的构件需求量不断骤增，冷弯成形装备及技术得到了快速发展，前阶段经历了手工热弯、机械式型材热弯和冷弯、滚轮式滚弯等操作运行方式，冷弯成形需要大推拉力，故在现阶段大多采用液压驱动并用数控控制方式。在弯曲成形方法上，目前国内外发展了如下主要机型：

1、多模具成形冷弯：用数控方法将多个模具调整为所需型材曲线，然后夹紧型材两端，用拉伸缸对型材拉伸使型材略超过其屈服强度极限，驱动模具运动，产生顶压力对型材进行冷弯成形。该方法缺点是投资大，设备庞大，占空间体积大，而且不容易预估型材回弹量，型材达到预想形状需要反复修正。

2、逐段冷弯成形，即一段冷弯后，在送料进给完成后再进行后一段冷弯，直至完成整条型材成形。此操作相对较简单，设备尺寸大为缩小，占地面积小。按其冷弯原理，可分为四支点冷弯和三支点冷弯。四支点冷弯在于冷弯变形段的两侧，各两支点施加了对称集中力，此时变形段内的任意截面的弯矩均为一常量，而剪切力为零，即为纯弯曲状态。纯弯曲是采用四支点结构，故设备机构复杂，控制要求较高，送料速度慢，而三支点冷弯则采用集中力弯曲原理，采用三支点结构，设备结构简单，容易控制，生产效率较高。因此，三支点冷弯机构目前已成为国内外主要应用发展的机型，但现有的三支点冷弯成形装备存在的缺点是结构复杂，运动的准确性欠佳，难于满足冷弯不同型材及不同形状的要求。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种在三支点冷弯成形技术背景下提供多缸组合，结构紧凑，运动准确，可满足冷弯不同型材及不同形状要求的多缸组合型材冷弯自动成型装备。本发明结构合理，方便实用。

本发明的另一目的在于提供一种操作方便的多缸组合型材冷弯自动成型装备的加工方法。

本发明的技术方案是：多缸组合型材冷弯自动成型装备，包括有主顶压缸、主压紧缸、左、右压紧缸、左、右进料缸、底座及装设在底座上的主机架及左、右机架，其中主压紧缸及左、右压紧缸分别装设在主机架及左、右机架上，分别推动主机架及左、右机架作相对底座运动的主顶压缸及左、右进料缸均安装在底座上。

上述主顶压缸的作用力方向与左、右进料缸的作用力方向之间的夹角为锐角或钝角。

上述主顶压缸的作用力方向与左、右进料缸的作用力方向垂直。

上述主机架及左、右机架通过滑动导轨支承在底座。

上述主机架、左、右机架、底座均为多腹板箱形焊接钢结构。

上述主顶压缸、主压紧缸、左、右压紧缸、左、右进料缸均是将传感器、电液比例变换元件、缸体、油路融合于一体的集成化结构。

本发明多缸组合型材冷弯自动成型装备的加工方法，其包括如下步骤：

1)将型材置于左、右压紧缸的下面，按照冷弯工艺要求，通过左、右进料缸中的其中一个进给动作确定两侧压紧点的位置，然后左、右压紧缸夹紧型材；

2)随后主压紧缸亦压下夹紧型材的主要弯曲点；

3)按着主顶压缸进行进给运动，推动主支架运动，并对型材施力，按工艺要求完成了进给弯曲行程及弯曲力的保压操作；

4)运行结束后，即实现了第一段型材的弯曲；

5)重复上述动作则逐段完成全型材自动冷弯操作。

上述左、右进料缸通过伺服控制推动左、右机架运动。

上述步骤1)有三种送料方式：

1)单独送料：左送料缸在左压紧缸压紧工件后左右运动，此时右进料缸松开，同样，右进料缸亦能做类似单独送料动作；

2)双缸连续送料：即上述左送料缸完成一次送料动作后，右送料缸又接着运行一次送料动作，此时，左压紧缸松开，左送料缸做复位动作；

3)双缸同步送料：即左送料缸与右进料缸同时、同方向送料。

本发明由于采用多缸多支架组合的结构，且由多腹板箱形焊接钢结构的机身支承，本发明的多缸通过伺服控制定位，弯曲压力均可调节，完成各缸有序的组合动作，实现各种型材三支点冷弯准确自动成形，本发明的多缸组合型材冷弯自动成型装备结构紧凑，适用面广，工作可靠，方便实用，可满足冷弯不同型材及不同形状的要求。本发明的多缸组合型材冷弯自动成型装备的加工方法操作方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图。

具体实施方式

实施例：

本发明的多缸组合型材冷弯自动成型装备的结构示意图如图1、2所示，包括有主顶压缸10、主压紧缸3、左、右压紧缸5、1及右、进料缸7、8、底座9及装设在底座9上的主机架4及左、右机架6、2)其中主压紧缸3及左、右压紧缸5、1分别装设在主机架4及左、右机架6、2上，分别推动主机架4及左、右机架6、2作相对底座9运动的主顶压缸10及左、右进料缸7、8均安装在底座9上。上述主顶压缸10、主压紧缸3、左右压紧缸5、1及左右进料缸7、8均布置在底座9的范围内，所占生产空间小。

上述主顶压缸10的作用力方向与左、右进料缸7、8的作用力方向之间的夹角为锐角或钝角。本实施例中，上述主顶压缸10的作用力方向与左、右进料缸7、8的作用力方向垂直。

本实施例中，上述主机架4及左、右机架6、2通过滑动导轨支承在底座9。上述主机架4、底座9及左、右机架6、2均为多腹板箱形焊接钢结构。多腹板箱形焊接钢结构所组成的机身刚性好，机构紧凑，承受冷弯成形时产生的巨大推压力。

本实施例中，上述主顶压缸10、主压紧缸3、左、右压紧缸5、1及左、右进料缸7、8均是将传感器、电液比例变换元件、缸体、油路融合于一体的集成化结构。

本发明多缸组合型材冷弯自动成型装备的加工方法，其包括如下步骤：

1)将型材置于左、右压紧缸5、1的下面，按照冷弯工艺要求，通过左、右进料缸7、8中的其中一个进给动作确定两侧压紧点的位置，然后左、右压紧缸5、1夹紧型材；

2)随后主压紧缸3亦压下夹紧型材的主要弯曲点；

3)按着主顶压缸10进行进给运动，推动主支架4运动，并对型材施力，按工艺要求完成了进给弯曲行程及弯曲力的保压操作；

4)运行结束后，即实现了第一段型材的弯曲；

5)重复上述动作则逐段完成全型材自动冷弯操作。

上述左、右进料缸7、8通过伺服控制推动左、右机架6、2运动。通过伺服控制，完成准确运行。

上述步骤1)有三种送料方式：

1)单独送料：左送料缸7在左压紧缸6压紧工件后左右运动，此时右进料缸8松开，同样，右进料缸8亦能做类似单独送料动作；上述的左、右送料缸7、8是分别通过电液比例伺服控制，产生左右往复运动，同时驱动左、右机架6、2运动。当左压紧缸6夹紧型材时，右压紧缸1松开，通过左送料缸7带动左机架6往复动作，即实现了左机架6的单独左右进给送料，反之，亦可实现右机架2的左右进给送料。

2)双缸连续送料：即上述左送料缸7完成一次送料动作后，右送料缸8又接着运行一次送料动作，此时，左压紧缸5松开，左送料缸7做复位动作；上述的左、右送料缸轮流进行同方向的送料动作，则送料运动即为连续并且左右高速送料。

3)双缸同步送料：即左送料缸7与右进料缸8同时、同方向送料。

上述的机架每次送料的行程(步长)的距离长短和方向均可调整，即左右机架上的左右压紧缸夹紧型材时的两个支点的位置是任意的，因而，十分灵活地适应三支点冷弯工艺，达到型材准确成形的目的。