[發(fā)明專利]一種波紋光滑過(guò)渡的平板波紋折彎裝置及工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310603932.4
• 申請(qǐng)日: 2023-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116651991A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳康;孫勇;楊軍;校文超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深思有形（成都）科技有限公司
• 主分類號(hào): B21D13/02
• 分類號(hào): B21D13/02;B21D11/00;B21D37/10;B21D21/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開(kāi)了一種波紋光滑過(guò)渡的平板波紋折彎裝置，包括折彎上模、折彎下模及旋轉(zhuǎn)折彎模具；所述折彎上模底部為第一波紋橫截面輪廓，一側(cè)邊為第二波紋橫截面輪廓；所述折彎下模上設(shè)有呈階梯設(shè)置的板材放置面及第三波紋橫截面輪廓，所述折彎下模內(nèi)設(shè)有圓柱面旋轉(zhuǎn)槽；所述旋轉(zhuǎn)折彎模具置于圓柱面旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)折彎模具對(duì)應(yīng)折彎上模設(shè)有第四波紋橫截面輪廓和第五波紋橫截面輪廓，所述折彎上模將平板壓于第三波紋橫截面輪廓。本發(fā)明將平板首先折彎成波紋板，然后將波紋板沿著空間平面曲線光滑自然地折彎，并實(shí)現(xiàn)波紋輪廓在折彎線一側(cè)的反轉(zhuǎn)，將板材折彎工藝延伸至曲面，折彎以柔和的彎曲變形為主。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及板材折彎技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種波紋光滑過(guò)渡的平板波紋折彎裝置及工藝。

背景技術(shù)

折彎工藝是將板材尤其是金屬板材在折彎模具的壓力下沿著折彎線彎曲成一定折彎角度和折彎半徑的工藝方法。其廣泛應(yīng)用于制造大中型結(jié)構(gòu)件以及精密零部件。現(xiàn)有的折彎工藝多數(shù)是平面板材沿著線性折彎線的彎曲，如V型折彎和U型折彎。少數(shù)沿著曲線的折彎工藝，如內(nèi)孔翻邊和外緣翻邊，由于翻邊時(shí)邊緣缺乏強(qiáng)約束，工件容易在周向壓應(yīng)力作用下起皺。為了防止起皺，往往需要壓料裝置，這又增加了邊緣在強(qiáng)約束作用下發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

相比于平面板材的成熟折彎工藝和裝備，橫截面具有波紋特征的板材的折彎鮮有發(fā)明提及。具有波紋橫截面的板材由于其優(yōu)異的剛度和美學(xué)特點(diǎn)，被廣泛用于活動(dòng)板房，集裝箱等的建造以及用作建筑物外表裝飾。波紋板材可以通過(guò)輥壓和沖壓大規(guī)模批量生產(chǎn)，其通常具有沿著長(zhǎng)度或?qū)挾确较蛑貜?fù)出現(xiàn)的波紋輪廓，無(wú)法簡(jiǎn)單地沿著一個(gè)垂直于輪廓延伸方向的直線折彎。在活動(dòng)板房、集裝箱以及其它建筑物轉(zhuǎn)角處，不得不裁剪波紋板，并用額外的材料進(jìn)行覆蓋和連接，這將帶來(lái)不可避免的板材完整性破壞和用料增加，并影響整體美觀。

可展曲面理論表明，一個(gè)不可拉伸的沒(méi)有厚度的理想平面沿著曲線折彎后，折彎線兩側(cè)將形成平均曲率大小相同，符號(hào)相反的兩個(gè)可展曲面，即一個(gè)凹面和一個(gè)凸面。并且在折彎過(guò)程中，曲率大小與折彎角度一一對(duì)應(yīng)。此外，當(dāng)兩個(gè)可展曲面的母線在折彎前共線，在整個(gè)折彎過(guò)程中，折彎線均位于一空間平面內(nèi)，即兩個(gè)可展曲面的交線以及折彎線為空間平面曲線。如圖1所示，一個(gè)不可拉伸的沒(méi)有厚度的平面沿著曲線s折彎后，形成平均曲率分別為k1和k2的兩個(gè)可展曲面S1和S2，其中k1?=-?k2。曲面S1和S2通過(guò)空間平面曲線s’相連，二者母線夾角為α，而折彎前二者母線位于同一直線GP上。由于曲面不可拉伸，在折彎過(guò)程中曲面曲率和折彎角度動(dòng)態(tài)約束。

發(fā)明公布（公布號(hào)CN115815388A）公開(kāi)了一種波紋板折彎裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)波紋板折彎角度的自由調(diào)整，不過(guò)該裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)折彎上模豎向運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)波紋板的負(fù)角度折彎，以及同時(shí)對(duì)折彎線一側(cè)波紋特征的反轉(zhuǎn)，并且受限于折彎模具尺寸，難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)波紋板的折彎和一側(cè)波紋特征反轉(zhuǎn)，其更適用于波紋板邊部折彎。如圖2所示，國(guó)際專利（申請(qǐng)?zhí)朠CT/AU2020/050348）公開(kāi)了一種由五個(gè)模具組成的波紋板折彎裝置，其可以實(shí)現(xiàn)將波紋板連續(xù)折彎成曲率大小相等，符號(hào)相反的兩部分。在折彎過(guò)程，一組兩個(gè)模具合模用以?shī)A緊固定波紋板的一端，另一組兩個(gè)模具緊挨著第一組模具，在折彎時(shí)合模夾緊波紋板另一端，并且在第五個(gè)模具的引導(dǎo)下，沿著給定角度在長(zhǎng)度方向滑動(dòng)將橫截面波紋特征反轉(zhuǎn)。上述過(guò)程更近似于一個(gè)拉彎和“熨燙”的過(guò)程，模具的滑動(dòng)將消耗巨大的能量，甚至拉裂板材，而且模具的磨損比較嚴(yán)重，大大降低模具的使用壽命和板材成形成本。此外，上述過(guò)程需要多模具同時(shí)工作，所需設(shè)備較為復(fù)雜，操作不便。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服背景技術(shù)的不足，本發(fā)明第一目的是公開(kāi)一種波紋光滑過(guò)渡的平板波紋折彎裝置；第二目的是公開(kāi)利用上述波紋光滑過(guò)渡的平板波紋折彎裝置的折彎工藝。

技術(shù)方案：本發(fā)明所公開(kāi)的波紋光滑過(guò)渡的平板波紋折彎裝置，包括折彎上模、折彎下模及旋轉(zhuǎn)折彎模具；

所述折彎上模底部為第一波紋橫截面輪廓，一側(cè)邊為第二波紋橫截面輪廓，所述第一波紋橫截面輪廓和第二波紋橫截面輪廓所在曲面交線為空間平面曲線；