本實用新型涉及輥壓成型設備領域，具體涉及帶橫筋的U型槽輥壓成型裝置。

背景技術(shù)：

輥式冷軋成型機，是通過多道輥軸(輥輪)組合在一起，逐步成型各類形狀的板材。其最大的特點是：板材在輥壓成型過程中，是按照直線來運動的；換句話說，沿著板材的長度方向的折角或折邊，輥壓成型方式是有絕對優(yōu)勢的。但相對于板材長度成90度的橫向折邊，輥壓成型機就沒有優(yōu)勢了。傳統(tǒng)的做法是采用折板機手工來折，這樣效率低、人工成本高、且無法實現(xiàn)連續(xù)自動生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對以上不足之處，提供用來形成帶橫筋的U型槽板輥壓成型裝置，使用該裝置，不僅高效地使板材沿長度方向折邊，而且能精準地能實現(xiàn)橫向壓筋及橫向折邊，并且能實現(xiàn)自動連續(xù)成型生產(chǎn)。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

帶橫筋的U型槽板輥壓成型裝置，其特征在于：

它包括沿板材輸送前進方向依次設置的用于將板材整平并向前傳導的整平機構(gòu)、用于給板材沖出定位孔的沖孔機構(gòu)、用于對板材的兩側(cè)邊進行折邊加工形成沿板材長度方向延伸的U形槽的成型機構(gòu)、以及用于將板材沖剪出沿板材寬度方向延伸的橫筋的折剪機構(gòu)及用于控制前述各機構(gòu)實現(xiàn)自動化聯(lián)動的控制機構(gòu)；

在成型機構(gòu)和折剪機構(gòu)之間還設有用于檢測沖孔機構(gòu)沖出的定位孔的位置信號、并反饋給折剪機構(gòu)以控制折剪機構(gòu)調(diào)整定位所需要折剪的位置的光電控制機構(gòu)。

本方案先用整平機構(gòu)將板材整平，然后用沖孔機構(gòu)將板材沖出定位孔，之后用成型機構(gòu)將板材折出槽道延伸方向沿著板材的長度方向的凹槽，最后光電控制機構(gòu)沖孔機構(gòu)沖出的定位孔準確確定光電控制機構(gòu)與折剪機構(gòu)折剪的距離，從而實現(xiàn)精準的折邊位置控制。

進一步地，為了對卷板原料進行有效地校直，并消除部分彎曲應力，使其更加平整、順暢；所述的整平機構(gòu)包括沿板材輸送前進方向依次設置的整平輥壓輪組和導向輥壓輪組；

所述整平輥壓輪組由三個以上由前至后依次平行排列的下整平輥壓輪和兩個以上分別位于相鄰兩個下整平輥壓輪之間上方的上整平輥壓輪組成，下整平輥壓輪和上整平輥壓輪之間相互配合形成板材輥壓成型通道；

所述導向輥壓輪組由上下設置的一對相互配合的導向輥壓輪組成。

本方案的上整平輥壓輪起拉伸作用，下整平輥壓輪主要起擠壓作用，產(chǎn)生板形的塑性變形，并精確調(diào)整板形變形，下整平輥壓輪的中間輥使板材反復彎曲以消除板料應力，從前一個輥子過渡到下一個輥子的彎曲力矩主要取決于設備的壓下量。本方案的優(yōu)選采用標準件、互換性好、不易研傷、轉(zhuǎn)動靈活的零件；由于輥與軸承的支承處沒有間隙，校直板時振動小，校板精度高。

進一步地，為了沖出定位孔，而且可以同時預沖出所需要的形狀，所述的沖孔機構(gòu)沿著板材前進方向設有至少一組沖孔裝置，每組沖孔裝置包括沖孔機架，機架上自上而下依次設有沖孔油缸、沖孔頂板、沖孔模具及沖孔底板；沖孔油缸和沖孔底板分別與機架固定連接；沖孔頂板固定連接于沖孔油缸缸體底部；

所述的沖孔模具包括能上下升降的沖孔上模組、位于沖孔上模組下方的沖孔下模組、豎設于沖孔上模組、沖孔下模組之間的多個沖孔導柱、以及套設于沖孔導柱外周并位于沖孔上模組和沖孔下模組之間的沖孔卸料彈簧；

所述的沖孔上模組包括由沖孔油缸的活塞桿帶動升降的沖孔上模板、固設于沖孔上模板下方的沖孔固定板、固設于沖孔固定板下方的用于沖出定位孔的沖頭；所述的沖孔下模組包括固設于沖孔底板上方的沖孔下模板、安裝于沖孔下模板上方的沖孔凹模、以及設于沖孔凹模上方的能相對沖孔凹模上下升降的沖孔卸料板，所述的沖孔凹模上設有與沖頭相配合的用于沖出定位孔的凹孔。

改用彈簧，用壓縮彈簧的彈力來卸料，脫膜精度高，穩(wěn)定。

為了能連續(xù)地高效地折出U形槽，而且能減少應力，所述的成型機構(gòu)包括成型機架、設置于成型機架上的多組沿板材前進方向依次布設的折彎裝置；

每組折彎裝置包括上輥輪、與上輥輪相配合的下輥輪及驅(qū)動下輥輪轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述的上輥輪設有圍繞外周方向的U形槽道，并且沿板材前進方向，位于后一組的上輥輪的U形槽道的開口端與底端的夾角比位于前一組的上輥輪的U形槽道的開口端與底端的夾角更??；

所述的上輥輪可轉(zhuǎn)動的安裝在機架上；

所述的下輥輪與整平機構(gòu)的導向輥壓輪通過變速鏈輪組件連接，從而實現(xiàn)整平機構(gòu)的進板速度與折彎裝置的進板速度的不同。

考慮到板材沖孔完成后，整個強度大幅降低，故而調(diào)整沖孔前后板的運動速度，通過變速鏈輪等的配合，保證板材在沖孔后的出板速度相對快于沖孔前的出板速度，防止板在在成型主機內(nèi)被擠壓，從而避免扭曲變形；

所述的變速鏈輪組件包括同軸同步轉(zhuǎn)動設置于整平機構(gòu)導向輥壓輪一端的大齒輪、同軸同步轉(zhuǎn)動設置于折彎裝置下輥輪一端的小齒輪、及連接于兩者之間的鏈條；所述的大齒輪和小齒輪設置于成型機架的同一側(cè)。

為了能同時折剪出與板材長度方向垂直的方向的形狀，

所述的折剪機構(gòu)包括折剪支架，折剪支架上自上而下依次設有折剪油缸、折剪頂板、折彎模具、及折剪底板，折剪油缸和折剪底板分別與折剪支架固定連接；折剪頂板固定連接于折剪油缸缸體底部；

所述的折彎模具包括能上下升降的折彎上模組、位于折彎上模組下方的折彎下模組、豎設于折彎上模組、折彎下模組之間的多個折彎導柱、以及套設于折彎導柱外周并位于折彎上模組和折彎下模組之間的折彎卸料彈簧；

所述的折彎上模組包括由折剪油缸的活塞桿帶動升降的折彎上模板、固設于折彎上模板下方的折彎固定板、固設于折彎固定板下方的剪切刀片；所述的折彎下模組包括固設于折剪底板上方的折彎下模板、安裝于折彎下模板上方的折彎凹模、安裝于折彎凹模上方的折彎卸料板及豎直連接于折彎凹模和折彎卸料板中間的用于使折彎完成后的板材復位的彈性裝置；

所述的折彎下模板設有槽道延伸方向朝著板材寬度方向的用于與剪切刀片和折彎上模板配合折壓出橫筋的凹槽。折剪機構(gòu)的工作過程如下：

通過沖孔機構(gòu)沖出的小圓孔，在光電感應開關的精準定位，使型板行駛到合適的位置，主機停止；

上油缸開始往下動作，首先剪切刀接觸型板，實現(xiàn)型板的剪斷，致使板材的剪斷工作完成；

上油缸繼續(xù)往下動作，上下模合并，實現(xiàn)橫向壓筋；

在實現(xiàn)上述第3步上油缸往下動作的同時，上模部分裝有彈性壓縮裝置，可實現(xiàn)上下彈性反彈，當上模折邊部位接觸到后并往下運動時，彈性裝置往下壓縮，致使橫向折邊完成。當上模油缸回程時，彈性裝置往上回彈，使橫向折邊完成后，板材復位，從而完成了橫向折邊，也更有效地保證了橫向折邊90度角的精度，也避免了板端的損傷。

所述的光電控制機構(gòu)包括分別設置于板材上端和下端的發(fā)射器和接受器。

較之現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型具有以下優(yōu)點：

1.使用該裝置，能實現(xiàn)自動連續(xù)高精度成型生產(chǎn)；

2.既能輕松地使板材沿長度方向折邊，又能實現(xiàn)橫向壓筋及橫向折邊；

3.出板順暢；

4.成本低而高效；

5.前沖裝置合理，安全可靠；

6.制作簡單，耐用；

7.整個設計工藝及技術(shù)先進，具有很大意義上的技術(shù)前贍性。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的沖孔機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是沖孔機構(gòu)的的模具沖孔示意圖；

圖4是圖1的成型機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是成型機構(gòu)的上輥輪的凹槽的形狀；

圖6是圖1的折剪機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是折剪機構(gòu)的折剪模具示意圖；

圖8是折剪機構(gòu)的折剪模具下模俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是折剪機構(gòu)的折剪模具下模主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是折剪機構(gòu)折剪圖。

其中，附圖標記說明如下：

1-整平機構(gòu)，1-1-整平輥壓輪組，1-2-導向輥壓輪組，2-沖孔機構(gòu)，2-1-沖孔機架，2-2-沖孔油缸，2-3-沖孔頂板，2-4-沖孔模具，2-4-1-沖孔導柱，2-4-2-沖孔卸料彈簧，2-4-3-沖孔上模板，2-4-4-沖孔固定板，2-4-5-沖孔下模板，2-4-6-沖孔凹模，2-4-7-沖孔卸料板，2-4-8-沖頭，2-5-沖孔底板，3-成型機構(gòu)，3-1-成型機架，3-2-折彎裝置，3-2-1-上輥輪，3-2-2-下輥輪，3-3-驅(qū)動裝置，4-折剪機構(gòu)，4-1-折剪支架，4-2-折剪油缸4-3-折剪頂板，4-4-折彎模具，4-4-1-折彎導柱，4-4-2-折彎卸料彈簧，4-4-3-折彎上模板，4-4-4-折彎固定板，4-4-5-折彎下模板，4-4-6-折彎凹模，4-4-7-折彎卸料板，4-4-8-彈性裝置，4-5-剪切刀片，4-6-折剪底板，5-光電控制機構(gòu)，6-變速鏈輪組件，6-1-大齒輪，6-2-小齒輪，6-3-鏈條。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型內(nèi)容進行詳細說明：

實施例1

如圖1所示帶橫筋的U型槽板輥壓成型裝置，其特征在于：

它包括沿板材輸送前進方向依次設置的用于將板材整平并向前傳導的整平機構(gòu)1、用于給板材沖出定位孔的沖孔機構(gòu)2、用于對板材的兩側(cè)邊進行折邊加工形成沿板材長度方向延伸的U形槽的成型機構(gòu)3、以及用于將板材沖剪出沿板材寬度方向延伸的橫筋的折剪機構(gòu)4及用于控制前述各機構(gòu)實現(xiàn)自動化聯(lián)動的控制機構(gòu)；

在成型機構(gòu)3和折剪機構(gòu)4之間還設有用于檢測沖孔機構(gòu)2沖出的定位孔的位置信號、并反饋給折剪機構(gòu)4以控制折剪機構(gòu)4調(diào)整定位所需要折剪的位置的光電控制機構(gòu)5。

本方案能高精度折邊，先用整平機構(gòu)1將板材整平，然后用沖孔機構(gòu)2將板材沖出定位孔，之后用成型機構(gòu)3將板材折出槽道延伸方向沿著板材的長度方向的凹槽，最后光電控制機構(gòu)5沖孔機構(gòu)2沖出的定位孔準確確定光電控制機構(gòu)5與折剪機構(gòu)4折剪的距離，從而實現(xiàn)精準的折邊位置控制。

如圖1所示，為了對卷板原料進行有效地校直，并消除部分彎曲應力，使其更加平整、順暢；使所述的整平機構(gòu)1包括沿板材輸送前進方向依次設置的整平輥壓輪組1-1和導向輥壓輪組1-2；

所述整平輥壓輪組1-1由三個由前至后依次平行排列的下整平輥壓輪和兩個分別位于相鄰兩個下整平輥壓輪之間上方的上整平輥壓輪組成，下整平輥壓輪和上整平輥壓輪之間相互配合形成板材輥壓成型通道；

導向輥壓輪組1-2由上下設置的一對相互配合的導向輥壓輪1-2組成。

本方案的上整平輥壓輪起拉伸作用，下整平輥壓輪主要起擠壓作用，產(chǎn)生板形的塑性變形，并精確調(diào)整板形變形，中間輥使板材反復彎曲以消除板料應力，從前一個輥子過渡到下一個輥子的彎曲力矩主要取決于設備的壓下量。本方案的優(yōu)選采用標準件、互換性好、不易研傷、轉(zhuǎn)動靈活的零件；由于輥與軸承的支承處沒有間隙，校直板時振動小，校板精度高。

如圖1-3所示，為了沖出定位孔，而且可以同時預沖出所需要的形狀，所述的沖孔機構(gòu)2沿著板材前進方向設有至少一組沖孔裝置，每組沖孔裝置包括沖孔機架2-1，機架2-1上自上而下依次設有沖孔油缸2-2、沖孔頂板2-3、沖孔模具2-4及沖孔底板2-5；沖孔油缸2-2和沖孔底板2-5分別與機架2-1固定連接；沖孔頂板2-3固定連接于沖孔油缸2-2缸體底部；

所述的沖孔模具2-4包括能上下升降的沖孔上模組、位于沖孔上模組下方的沖孔下模組、豎設于沖孔上模組、沖孔下模組之間的多個沖孔導柱2-4-1、以及套設于沖孔導柱2-4-1外周并位于沖孔上模組和沖孔下模組之間的沖孔卸料彈簧2-4-2；

所述的沖孔上模組包括由沖孔油缸2-2的活塞桿帶動升降的沖孔上模板2-4-3、固設于沖孔上模板2-4-3下方的沖孔固定板2-4-4、固設于沖孔固定板2-4-4下方的用于沖出定位孔的沖頭2-4-8；所述的沖孔下模組包括固設于沖孔底板2-5上方的沖孔下模板2-4-5、安裝于沖孔下模板2-4-5上方的沖孔凹模2-4-6、以及設于沖孔凹模2-4-6上方的能相對沖孔凹模2-4-6上下升降的沖孔卸料板2-4-7，所述的沖孔凹模2-4-6上設有與沖頭2-4-8相配合的用于沖出定位孔的凹孔。

改用彈簧，用壓縮彈簧的彈力來卸料，脫膜精度高，穩(wěn)定；

如圖1和4、5所示，為了能連續(xù)地高效第折出U形槽，而且能減少應力，所述的成型機構(gòu)3包括成型機架3-1、設置于成型機架3-1上的多組沿板材前進方向依次布設的折彎裝置3-2；

每組折彎裝置3-2包括上輥輪3-2-1、與上輥輪3-2-1相配合的下輥輪3-2-2及驅(qū)動下輥輪3-2-2轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置3-3，所述的上輥輪3-2-1設有圍繞外周方向的U形槽道，并且沿板材前進方向，位于后一組的上輥輪3-2-1的U形槽道的開口端與底端的夾角比位于前一組的上輥輪3-2-1的U形槽道的開口端與底端的夾角更小；

所述的上輥輪3-2-1可轉(zhuǎn)動的安裝在機架上；

所述的下輥輪3-2-2與整平機構(gòu)1的導向輥壓輪1-2通過變速鏈輪組件6連接，從而實現(xiàn)整平機構(gòu)1的進板速度與折彎裝置的進板速度的不同。

其中，圖5從上到下依次是成型機架3-1上的8個上輥輪3-2-1的U形槽的形狀。

考慮到板材沖孔完成后，整個強度大幅降低，故而調(diào)整沖孔前后板的運動速度，通過變速鏈輪等的配合，保證板材在沖孔后的出板速度相對快于沖孔前的出板速度，防止板在在成型主機內(nèi)被擠壓，從而避免扭曲變形；

所述的變速鏈輪組件6包括同軸同步轉(zhuǎn)動設置于整平機構(gòu)1導向輥壓輪1-2一端的大齒輪6-1、同軸同步轉(zhuǎn)動設置于折彎裝置下輥輪3-2-2一端的小齒輪6-2、及連接于兩者之間的鏈條6-3；所述的大齒輪6-1和小齒輪6-2設置于成型機架的同一側(cè)。

為了能同時折剪出與板材長度方向垂直的方向的形狀，

如圖1、5-10所示，所述的折剪機構(gòu)4包括折剪支架4-1，折剪支架4-1上自上而下依次設有折剪油缸4-2、折剪頂板4-3、折彎模具4-4、及折剪底板4-6，折剪油缸4-2和折剪底板4-6分別與折剪支架4-1固定連接；折剪頂板4-3固定連接于折剪油缸4-2缸體底部；

所述的折彎模具4-4包括能上下升降的折彎上模組、位于折彎上模組下方的折彎下模組、豎設于折彎上模組、折彎下模組之間的多個折彎導柱4-4-1、以及套設于折彎導柱4-4-1外周并位于折彎上模組和折彎下模組之間的折彎卸料彈簧4-4-2；

所述的折彎上模組包括由折剪油缸4-2的活塞桿帶動升降的折彎上模板4-4-3、固設于折彎上模板4-4-3下方的折彎固定板4-4-4、固設于折彎固定板4-4-4下方的剪切刀片4-5；所述的折彎下模組包括固設于折剪底板4-6上方的折彎下模板4-4-5、安裝于折彎下模板4-4-5上方的折彎凹模4-4-6、安裝于折彎凹模4-4-6上方的折彎卸料板4-4-7及豎直連接于折彎凹模4-4-6和折彎卸料板4-4-7中間的用于使折彎完成后的板材復位的彈性裝置4-4-8；

所述的折彎下模板4-4-5設有槽道延伸方向朝著板材寬度方向的用于與剪切刀片4-5和折彎上模板4-4-3配合折壓出橫筋的凹槽。

折剪機構(gòu)4的工作過程如下：

通過沖孔機構(gòu)2沖出的小圓孔，在光電感應開關的精準定位，使型板行駛到合適的位置，主機停止；

如圖10所示，上油缸開始往下動作，首先剪切刀接觸右側(cè)陰影的右側(cè)邊緣，實現(xiàn)型板的剪斷，致使板材的剪斷工作完成；

上油缸繼續(xù)往下動作，上下模合并，實現(xiàn)左側(cè)陰影部分的橫向壓筋；

在實現(xiàn)上述第3步上油缸往下動作的同時，上下D端兩部分的上模部分裝有彈性壓縮裝置，可實現(xiàn)上下彈性反彈，當上模折邊部位接觸到后并往下運動時，彈性裝置往下壓縮，致使右側(cè)D端橫向折邊完成。當上模油缸回程時，彈性裝置往上回彈，使兩D端在橫向折邊完成后，板材復位，從而完成了橫向折邊，也更有效地保證了橫向折邊90度角的精度，也避免了板端的損傷。

輥式冷軋成型機，在多道輥輪的旋轉(zhuǎn)運動的基礎上，板材走的是直線彎曲變形；而能夠?qū)崿F(xiàn)板材的橫向折邊及橫向壓筋，其由以下幾個機構(gòu)或裝置來保證的：

一是前沖孔裝置，通過它來為后續(xù)的橫向折邊裝置作鋪墊；

二是光電感應裝置，通過它來精準定位，消除誤差；

三是后沖孔、剪斷、壓筋、折邊組合為一體裝置，這是整個裝置的核心。

所述的光電控制機構(gòu)5包括分別設置于板材上端和下端的發(fā)射器和接受器。上列較佳實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。