本發明涉及板材加工領域，具體涉及一種板材扭曲成形裝置及成形方法。

背景技術：

目前，軌道交通因為快速、安全、準時等特點，是城市中所有交通工具里面優勢最多的。隨著社會的進步和經濟的發展，我國的許多城市都有了地鐵或輕軌，地鐵或輕軌的舒適、快捷和便利，成為人們出行的重要交通工具。

隨著地鐵列車的功能越來越多，技術的不斷發展，其外觀造型也與時俱進,不同的車型因其所在地域及歷史背景的不同而有所差異,但萬變不離其宗,它們的美學特征異曲同工, 提高軌道車輛外觀設計的整體的審美水平非常必要。

為使車輛外形美觀，現階段軌道交通行業采取對板材進行彎曲變形，使其具有一定的流線型，增加美感，而且已經有一些彎曲成形裝置（中國專利CN 103357797 B）能夠實現對板材彎曲變形，但現有的這種彎曲成形裝置在實際使用過程中影響彎曲角度的因素比較多，很難精確的控制彎曲角度，同時無法實現對厚板材（厚度等于80mm或以上尺寸）的扭曲變形和成型。目前對厚板材（厚度等于80mm或以上尺寸）通常采用的是厚板機加工方法，即將板材原材料加厚，厚度包含住板材的彎曲部分，然后采用機加方法，銑加工成型，但此種方法操作繁瑣，成本高，效率低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種能夠快速、準確的使板材實現扭曲變形，從而加工出所需扭曲角度的產品的成形裝置，提高板材加工的生產效率。

為實現上述目的，本發明所述的成形裝置包括液壓基站，與液壓基站連接的龍門式壓力機，設置在龍門式壓力機上的扭曲裝置，固定板材的緊固裝置；其中，所述龍門式壓力機包括平臺，設置在平臺上的U型龍門，設置在U型龍門上且與液壓基站通過液壓管路連接的液壓缸，所述液壓缸一端設有與扭曲裝置卡合的卡具；所述扭曲裝置包括對稱設置的兩個扭轉板，所述扭轉板為鞋墊型，扭轉板包括小橢圓連接端和大橢圓扭曲端，兩個扭轉板的小橢圓連接端之間設有立管，所述立管上設有凹型板，所述凹型板與液壓缸上的卡具恰好卡合，立管的兩側設有加強板；扭轉板與立管及加強板通過連接軸連接，所述連接軸兩端用墊板通過螺栓進行固定；兩個扭轉板的大橢圓扭曲端之間設有多塊連接板，通過連接板進行連接固定；大橢圓扭曲端上與連接軸在同一水平線上的位置還加工有一長方形進料口，所述進料口用于放板材。

為保證本發明所述板材在扭曲變形時不發生攢動，變形量精確，所述緊固裝置包括固定支架，所述固定支架上靠近平臺的一側上設有第一立板，遠離平臺的一側設有第二立板，所述第一立板與第二立板上均設有長形連接孔，通過鎖緊螺母固定在固定支架上，第一立板中間位置還設有一豁口，所述豁口用于插入板材，通過調整鎖緊螺母使第一立板固定在平臺上，保證板材正好落到豁口中，使板材橫向、縱向和垂直方向都有固定。

本發明的另一目的是采用上述成形裝置提供一種能夠快速、準確使板材扭曲變形，從而獲得變形量準確的成形方法，具體包括以下步驟：

一、調整扭曲裝置，使扭曲裝置上的進料口與連接軸在同一水平線上；然后將待成形的長度為500mm的板材一端插入到兩個扭轉板的進料口內，板材另一端使用緊固裝置將其固定在平臺上；

二、將龍門式壓力機上的卡具與扭曲裝置上的凹型板卡和，啟動液壓基站，使液壓缸向下運動，液壓缸在上下運動時產生的壓力為500T，形成的移動位移為Zmm；液壓缸發生位移變化時帶動連接軸和進料孔一起發生位移變化，同時帶動待成形板材跟隨連接軸和進料孔一起運動，記錄板材兩個邊緣的位置分別發生的不同的位移；其中，靠近連接軸側發生的位移量為Y1，遠離連接軸側的位移量為Y2，Y1和Y2在運動過程中產生的位移量正好與Z值吻合，即Z=Y1-Y2；設定液壓缸的移動位移，并按照下述公式（1）計算板材扭曲角度，從而獲得所需要的變形板材；

Z= 500×sinα （1）

公式（1）中 ： α是扭曲角度，Z是液壓缸在上下運動時的移動位移。

本發明的優點和積極效果：

（1）本發明所述的成形裝置結構簡單、使用方便，在使用過程中針對長度為500mm的板材，只需要控制液壓缸上下運動時的移動位移，即可快速、準確的獲得所需要的扭曲角度的板材，不僅節省成本，還能提高勞動效率。

（2）本發明所述的成形裝置對板材進行扭曲變形過程中，扭曲角度只與液壓缸的移動位移有關，影響扭曲角度的因素較少，能夠準確的控制扭曲變形角度。而且此種裝置只需調整進料口的大小、寬窄即可滿足對不同厚度板材的扭曲變形，即便是對厚度大于等于80mm的厚板材也能夠很容易的進行扭曲變形，而且變形后的板材流線型好。

附圖說明

圖1 為本發明所述成形裝置整體結構示意圖。

圖2 為本發明所述扭曲裝置整體結構示意圖。

圖3 為本發明所述扭曲裝置的主視圖。

圖4 為本發明所述緊固裝置的整體結構示意之一。

圖5 為本發明所述緊固裝置的整體結構示意之二。

圖6 為本發明扭曲變形后的板材的示意圖。

具體實施方式

實施例1 板材扭曲成形裝置

參閱圖1，本發明所述的成形裝置包括：液壓基站1，與液壓基站1連接的龍門式壓力機2，設置在龍門式壓力機2上的扭曲裝置3，固定板材的緊固裝置4；其中，所述龍門式壓力機2包括平臺21，設置在平臺上的U型龍門22，設置在U型龍門22上且與液壓基站1通過液壓管路5連接的液壓缸23，所述液壓缸23一端設有與扭曲裝置3卡合的卡具24。

參閱圖2，圖3，所述扭曲裝置3包括對稱設置的兩個扭轉板31，所述的兩個扭轉板為鞋墊型，扭轉板31包括小橢圓連接端311和大橢圓扭曲端312，兩個扭轉板的小橢圓連接端311之間設有立管32，所述立管32上設有凹型板33，所述凹型板33與液壓缸上的卡具24恰好卡合，立管32的兩側設有加強板34；扭轉板31與立管32及加強板34通過連接軸35連接，所述連接軸35的兩端用墊板6通過螺栓7進行固定；兩個扭轉板的大橢圓扭曲端312之間設有多塊連接板36，通過連接板36進行連接固定；大橢圓扭曲端312上與連接軸在同一水平線上的位置還加工有一長方形進料口37，所述進料口37用于放置板材。

參閱圖4，圖5，所述緊固裝置4包括固定支架41，所述固定支架41為類似門形的結構，固定支架41上靠近平臺21的一側上設有第一立板42，遠離平臺21的一側設有第二立板43，所述第一立板42與第二立板43上均設有長形連接孔44，通過鎖緊螺母45固定在固定支架41上，第一立板42中間位置還設有一豁口46，所述豁口46用于插入板材，然后通過調整鎖緊螺母45使第一立板42固定在平臺上，保證板材正好落到豁口中，使板材橫向、縱向和垂直方向都有固定。

本發明所述的成型裝置在實際使用過程中：首先，將固定支架41固定在平臺21上，將板材一端插入兩個扭轉板的進料口37內，另一端插入第一立板42的豁口46并頂到第二立板43的立面上；然后，調整第一立板42和第二立板43上的鎖緊螺母45，使板材正好落到豁口46中并固定在平臺上，使板材從橫向、縱向和垂直方向都有了固定；最后，通過啟動液壓基站1，使液壓缸23向下運動，從而帶動板材扭曲變形。

實施例2 使用實施例1所述的板材扭曲成形裝置對500mm長的板材進

行扭曲成形。

一、調整扭曲裝置3，使扭曲裝置3上的進料口37與連接軸35在同一水平線上（如圖3所示）；然后將待成形的長度為500mm的板材一端插入到兩個扭轉板的進料口37內，使板材在扭曲裝置端露出50mm最為合適，這樣既節省板材有又不影響扭曲成形；板材另一端使用緊固裝置4將其固定在平臺21上；

二、將龍門式壓力機2上的卡具24與扭曲裝置3上的凹型板33卡和，啟動液壓基站1，使液壓缸23向下運動，液壓缸23在上下運動時產生的壓力為500T，形成的移動位移為Zmm；液壓缸發生位移變化時帶動連接軸35和進料孔37一起發生位移變化，同時帶動板材跟隨連接軸和進料孔一起運動，記錄板材兩個邊緣的位置分別發生的不同的位移；其中，靠近連接軸側發生的位移量為Y1，遠離連接軸側的位移量為Y2，Y1和Y2在運動過程中產生的位移量正好與Z值吻合，即Z=Y1-Y2；設定液壓缸的移動位移，并按照下述公式計算板材扭曲角度，從而獲得所需要的變形板材；

Z= 500×sinα （1）

公式（1）中 ： α是板材扭曲角度，Z是液壓缸在上下運動時的移動位移。

即當需要板材扭曲變形角度為7.95度時，控制液壓缸在上下運動時的移動位移量Z為69.15時即滿足扭曲變形要求（見圖6）。此種變形后的板材可用在軌道高速動車上的三維燈壁板上使用。