[發明專利]一種可變尺寸的型材空間三維彎曲模具

在審

• 申請號: 202310433814.3
• 申請日: 2023-04-21
• 公開（公告）號: CN116460214A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 岳振明;李金波;張帥;牛志亮;陳良;張存生;許愛軍;高軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D7/00
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 陳宇瑄

本發明公開了一種可變尺寸的型材空間三維彎曲模具，屬于型材加工領域。所述可變尺寸的型材空間三維彎曲模具包括凸模、凹模，輥輪、輥輪軸和限位塊，以及多個輥輪形成的加工平面機構，其中：所述凸模與凹模固定連接，所述凸模、凹模和限位塊均設有齒，所述限位塊與凸模、凹模通過齒固定連接，同時實現加工尺寸的變換，所述輥輪與輥輪軸連接，所述輥輪軸與限位塊連接，所述多個輥輪形成的實際加工平面機構包括四個輥輪邊線在空間上形成的矩形加工平面，在加工過程與型材緊密貼合。本發明應用于型材彎曲加工，在實際加工過程中，型材的接觸方式由傳統的滑動摩擦變為滾動摩擦，在空間彎曲過程中模具可始終與型材表面貼合，針對起皺、磨損等問題與傳統型材彎曲方式相比有極大改善。

技術領域

本發明涉及型材加工技術領域，更具體地說，涉及一種型材三維彎曲成型方法。

背景技術

目前，型材彎曲成型技術是航空航天、汽車、化工、船舶等領域制造部門的重要加工方法之一，在機械制造業中占據著十分重要的的地位。型材彎曲后由于質量輕、韌性好和強度高，可廣泛應用于軌道交通車輛、航空航天器材、汽車輪船骨架、家居裝飾等諸多領域。

在型材彎曲成型過程中，傳統型材彎曲方式面對連續復雜彎曲時難以實現，造型方式固定，因此很難滿足空間上的復雜要求。傳統拉壓彎式的型材加工彎曲在面對三維彎曲的要求時擁有效率低下、造型依賴模具等缺點。同時，空間自由彎曲在型材領域尚未成熟，不同于管材對于引導模具的低依賴性，型材加工過程中仍需高精密度、高通用性的模具與之適配。

綜上所述，有必要提供一種可變尺寸的型材空間三維彎曲模具與目前市場上的型材空間三維彎管機適配，該裝置在加工過程中可緊密貼合被加工型材，進而保證型材截面穩定，提高穩定性和準確性，模具尺寸根據型材尺寸的不同進行調整，進一步簡化了彎曲過程中的模具過程，降低了生產成本。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺點與不足，提供一種型材空間彎曲成型方法，該彎曲成型方法通用性強，可適用于不同尺寸的矩形截面型材的彎曲加工，不僅可提高型材彎曲加工的效率，而且可大大降低型材彎曲加工的成本，有利于在型材彎曲行業使用和推廣。

為了達到上述目的，本發明通過下述技術方案予以實現：

一種可變尺寸的型材空間三維彎曲模具，包括凸模、凹模，輥輪、輥輪軸和限位塊，以及多個輥輪形成的加工平面機構，其特征在于：

所述凸模與凹模固定連接，所述凸模、凹模和限位塊均設有齒，所述限位塊與凸模、凹模通過齒固定連接，同時實現加工尺寸的變換，所述輥輪與輥輪軸連接，所述輥輪軸與限位塊連接，所述多個輥輪形成的實際加工平面機構包括四個輥輪邊線在空間上形成的矩形加工平面，與被加工型材形成加工整體，在加工過程與型材緊密貼合，實現對規整截面形狀型材的彎曲加工。

所述凹模兩側設有呈圓周陣列分布的螺紋通孔且圓柱形內壁設有螺紋，內部設有直齒，所述凸模兩側設有呈圓周陣列分布的螺紋通孔且中心位置設有螺紋孔，內部設有直齒，所述凹模與凸模通過螺栓緊固連接。

所述限位塊上下兩端設有直齒，與所述凸模、凹模連接，所述限位塊側面端開設孔徑，與輥輪軸相連，使輥輪在加工過程中轉動，保證位置固定。

所述型材的三維彎曲加工，包括：計算加工型材所需彎曲半徑，調整加工整體相對位置，控制加工整體轉動、控制加工整體平動，實現型材的三維彎曲成型

所述可變尺寸是指：根據被加工型材的截面尺寸，通過變更限位塊與凸模、凹模的相對位置和對應所需的輥輪，以此變更實際加工平面的大小，保證加工過程中型材與輥輪始終緊密貼合。

所述實際加工平面是指：被加工型材的外表面被輥輪緊密貼合，四條輥輪邊線所形成的平面。

所述規整截面形狀是指橫截面為規則形狀的長條狀；或者規整形狀是指橫截面由規則形狀組合而成的長條狀。