本發明涉及板材滾彎彈塑性形變成形技術領域，具體涉及一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機。

背景技術：

隨著我國裝備制造業的快速發展，長徑比較大的小直徑筒形件的應用越來越廣泛，但因長徑比較大的小直徑筒形件，在滾彎成形過程中受多種因素的制約，很難實現。

為了解決上述問題，中國專利cn104249095a公開了小直徑薄壁管體柔性滾彎數控卷板機，包含機架、傳動裝置、液壓站、油缸、位移傳感器、下膠輥、上膠輥、模具輥、模具隨動約束裝置、plc控制柜，機架上安裝有下膠輥，下膠輥的轉軸與傳動裝置連接，位移傳感器設置在下膠輥與上膠輥之間，兩個油缸的活塞桿分別與下膠輥的兩端連接，液壓站設置在機架的下端，液壓站的一側設置有plc控制柜，下膠輥的上側設置有模具輥，模具輥的上側設置有上膠輥，模具隨動約束裝置安裝在模具輥的一端，退料裝置安裝在支架的側面。本發明披露的技術方案通過柔性滾彎成形，工件表面不易被劃傷，提高了自動化程度，降低了生產成本，提高了生產效率，提高了安全性能，有利于保證成形工件的圓度和圓柱度。但是，該發明披露的技術方案在卷制過程中，易形成撓曲變形，產生鼓形圓筒，成形精度低。

又如中國專利cn104249096a公開了小直徑筒體柔性滾彎數控二輥卷板機，包含機架、下膠輥、下輥傳動裝置、液壓站、電控柜、下輥升降機構、上輥，其特征在于它還包含退料機構、上輥支撐機構，下膠輥安裝在機架上，下輥傳動裝置與下膠輥的轉軸連接，液壓站、電控柜分別安裝在機架的下側，兩個下輥升降機構與下膠輥的兩端連接，上輥設置在下膠輥的上側，退料機構設置在上輥的一側，上輥的上側設置有上輥支撐機構，其中，上輥支撐機構由橫梁、磨擦塊支承筋板、磨擦塊，橫梁上均勻的安裝有數個磨擦塊支承筋板，磨擦塊支承筋板的下端安裝有磨擦塊。該發明披露的技術方案：解決了由于較小的上輥不能承載板材滾彎所受到力的問題，免除了預彎、對中、卷圓、矯圓等工藝過程，操作方便，板端近似無直邊，一次成型，效率高。但是，其上輥支撐機構始終支撐于上輥，不便于取料，同時，易造成部件磨損。

技術實現要素：

為了克服上述的問題，本發明提供了一種防止撓曲變形，避免產生鼓形圓筒，提高成形圓筒的精度，特別是滿足滾彎長徑比較大的小直徑筒形件所需成形剛性輥鋼度不夠，而實施的反繞曲形變的補償量的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機。

本發明提供的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機，包括成型機本體及數控操作臺，所述成型機本體與所述數控操作臺電連，通過所述數控操作臺控制；其中，所述成型機本體包括底座，所述底座上方固定有成形剛性輥及柔性輥，所述柔性輥位于所述成形剛性輥正下方；所述柔性輥連接有驅動裝置及升降裝置，所述驅動裝置驅動所述柔性輥轉動，所述升降裝置驅動所述柔性輥升降，所述升降裝置驅動所述柔性輥上升后與所述成形剛性輥相切；所述成形剛性輥上方設有壓梁，所述壓梁下方活動連接有反繞曲裝置，所述反繞曲裝置位于所述壓梁與所述成形剛性輥之間，所述反繞曲裝置具有水平位置及垂直位置兩個工位，所述反繞曲裝置位于垂直位置時，其下方支撐于所述成形剛性輥上方，使所述成形剛性輥與所述柔性輥間相互擠壓；所述成型機本體還包括數控系統及液壓系統，所述液壓系統驅動所述升降裝置升降，所述液壓系統及所述驅動裝置均與所述數控系統電連，所述數控系統與所述數控操作臺電連。

在一些實施方式中，所述柔性輥通過柔性輥支架架設于所述底座上方，所述柔性輥支架包括第一柔性輥支架及第二柔性輥支架，所述第一柔性輥支架及第二柔性輥支架分別位于所述柔性輥兩端，所述第一柔性輥支架及第二柔性輥支架底端與所述底座固定連接。

在一些實施方式中，所述柔性輥兩端與所述第一柔性輥支架及第二柔性輥支架之間通過所述升降裝置連接；所述升降裝置包括升降液壓缸及固定于所述升降液壓缸頂端的柔性輥軸承座，所述升降液壓缸底部與所述底座固定連接，所述柔性輥軸承座內嵌設有第一軸承，所述柔性輥兩端與所述柔性輥軸承座間通過所述第一軸承連接；所述第一柔性輥支架及第二柔性輥支架中部均設有豎直第一導向軌，所述升降液壓缸位于所述第一導向軌間，使所述柔性輥軸承座卡設于所述第一導向軌的軌道內，所述柔性輥軸承座與所述第一導向軌滑動連接。

在一些實施方式中，所述升降裝置還包括位移傳感器，所述位移傳感器一端固定于所述升降液壓缸的缸體上，另一端固定于所述柔性輥軸承座上，所述位移傳感器與所述數控系統電連。

在一些實施方式中，成形剛性輥通過成形剛性輥支架架設于所述底座上方，所述成形剛性輥支架包括第一成形剛性輥支架及第二成形剛性輥支架，所述第一成形剛性輥支架及第二成形剛性輥支架分別位于所述成形剛性輥兩端，與所述成形剛性輥通過第二軸承連接，所述第一成形剛性輥支架及第二成形剛性輥支架分別位于所述第一柔性輥支架及第二柔性輥支架外側，所述第一成形剛性輥支架及第二成形剛性輥支架底端與所述底座固定連接，所述壓梁分別與所述第一成形剛性輥支架及第二成形剛性輥支架頂端固定連接。

在一些實施方式中，其中一個所述成形剛性輥支架外側設有翻倒裝置，所述翻倒裝置包括翻倒架及翻倒液壓缸，所述翻倒架一端與所述成形剛性輥支架通過銷軸轉動連接，所述銷軸水平設置，且位于所述成形剛性輥支架平面內，所述翻倒架繞所述銷軸翻轉；所述翻倒架另一端嵌設有第三軸承，所述成形剛性輥一端通過所述第三軸承設于所述翻倒架內；所述翻倒液壓缸缸體端通過銷軸安裝于所述底座上，所述翻倒液壓缸活塞桿端通過銷軸安裝于所述翻倒架上，所述翻倒液壓缸驅動所述翻倒架繞所述銷軸翻轉。

在一些實施方式中，至少一個所述成形剛性輥支架外側設有平衡裝置，所述平衡裝置包括固定架、調節絲桿及剛性輥軸承座，所述固定架水平固定于所述成形剛性輥支架外側，所述固定架上設有水平第二導向軌，所述第二導向軌與所述成形剛性輥平行，所述第二導向軌內卡設所述剛性輥軸承座，所述調節絲桿與所述剛性輥軸承座螺紋連接，所述調節絲桿設于所述成形剛性輥支架上，與所述成形剛性輥平行，所述剛性輥軸承座內設有第四軸承，所述成形剛性輥通過所述第四軸承設于所述剛性輥軸承座內。

在一些實施方式中，所述反繞曲機構固定于所述壓梁下方，所述反繞曲機構包括至少兩個反繞曲調節裝置及連接所述反繞曲調節裝置的反繞曲液壓缸，所述反繞曲調節裝置沿所述壓梁長度方向均勻分布于所述壓梁下方，所述反繞曲液壓缸連接相鄰兩個所述反繞曲調節裝置，所述反繞曲液壓缸水平設置。

在一些實施方式中，所述反繞曲調節裝置包括固定支架、轉動支架及滾壓軸承，所述固定支架通過螺栓與所述壓梁固定連接；所述轉動支架通過轉動銷軸轉動連接于所述固定支架下方，所述轉動銷軸水平設置，且與所述成形剛性輥垂直，所述轉動支架繞所述轉動銷軸轉動；所述轉動支架下方通過軸承銷軸安裝有所述滾壓軸承，所述滾壓軸承包括至少兩組，所述滾壓軸承設于所述轉動支架外側或嵌設于所述轉動支架中間，所述滾壓軸承位于所述成形剛性輥上方兩側。

在一些實施方式中，所述反繞曲調節裝置還包括調節塊，所述調節塊成梯形，所述調節塊嵌設于所述固定支架與所述壓梁之間，所述調節塊的斜面與所述固定支架上方端面相對，所述固定支架上方端面為傾斜面，所述傾斜面的坡度與所述調節塊相對面的斜面坡度一致。

與現有技術相比，本發明提供的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機的有益效果在于：

一、本發明提供的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機，成形剛性輥上方設有反繞曲機構提供反向支撐力，抵消滾彎小直徑長筒時成形剛性輥的撓曲變形，避免產生鼓形圓筒，提高成形圓筒的精度，特別是滿足滾彎長徑比較大的小直徑筒形件所需成形剛性輥鋼度不夠，而實施的反繞曲形變的補償量。

二、本發明提供的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機，反繞曲機構內設有調節塊，通過調節塊可調節反繞曲機構相對于成形剛性輥的高度，來滿足不同規格直徑的筒形件所需反繞曲形變的補償量。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機的結構示意圖；

圖2為圖1所示的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機中反繞曲機構的結構示意圖；

圖3為圖2所示的反繞曲機構中反繞曲調節裝置在第一種實施方式中的結構示意圖；

圖4為圖2所示的反繞曲機構中反繞曲調節裝置在第二種實施方式中的結構示意圖；

圖5為圖2所示的反繞曲機構中調節塊的安裝剖視圖；

圖6為圖1所示的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機中柔性輥及升降裝置的結構示意圖；

圖7為圖1所示的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機中平衡裝置的結構示意圖；

圖8為圖1所示的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機中翻倒裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

圖1至圖8示意性地顯示了本發明披露的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機。

如圖1所示，本發明披露的一種數控反繞曲形變小直徑柔性滾彎成形機，包括成型機本體及數控操作臺1，數控操作臺1位于成型機本體外部，與成型機本體電連，通過數控操作臺1控制成型機本體運作。

如圖1所示，在本發明此實施方式中，成型機本體包括底座4，底座4上方固定有成形剛性輥11、柔性輥9、數控系統2及液壓系統3，液壓系統3與數控系統2電連，數控系統2與數控操作臺1電連。

其中，作為優選的，如圖1所示，柔性輥9位于成形剛性輥11正下方，如圖1和圖6所示，在本發明此實施方式中，柔性輥9通過柔性輥支架架設于底座4上方，在本發明此實施方式中，柔性輥支架包括第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6，如圖1和圖6所示，第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6分別位于柔性輥9兩端，第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6豎直設置，其底端與底座4固定連接，柔性輥9兩端分別與第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6之間通過升降裝置7連接，在本發明此實施方式中，升降裝置7為柔性輥9提供升降動力，驅動柔性輥9在豎直方向上上升或下降，即驅動柔性輥9靠近或遠離成形剛性輥11，升降裝置7驅動柔性輥9上升后，使柔性輥9與成形剛性輥11相切。作為進一步優選的，如圖6所示，在本發明此實施方式中，升降裝置7豎直設置，且第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6側的兩個升降裝置7結構完全相同，具體的，升降裝置7包括升降液壓缸7-1及固定于升降液壓缸7-1頂端的柔性輥軸承座7-4，如圖6所示，升降液壓缸7-1底部與底座4固定連接，柔性輥軸承座7-4位于升降液壓缸7-1上方，其內嵌設有第一軸承，柔性輥9兩端與柔性輥軸承座7-4間通過第一軸承轉動連接；另外，如圖6所示，第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6中部均設有豎直的第一導向軌7-3，兩個升降液壓缸7-1分別位于第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6的第一導向軌7-3間，并使柔性輥軸承座7-4卡設于第一導向軌7-3的軌道內，柔性輥軸承座7-4與第一導向軌7-3滑動連接，在升降液壓缸7-1的驅動下，兩側柔性輥軸承座7-4沿兩側第一導向軌7-3上升或下降。在本發明此實施方式中，升降裝置7的升降液壓缸7-1與液壓系統3連接，通過液壓系統3驅動兩側升降裝置7同步升降，液壓系統3通過數控系統2控制，工作人員通過數控操作臺1實現操縱。作為更近一步優選的，升降裝置7上還包括位移傳感器7-2，如圖6所示，位移傳感器7-2一端固定于升降液壓缸7-1的缸體上，另一端固定于柔性輥軸承座7-4上，且位移傳感器7-2與數控系統2電連，位移傳感器7-2用來實時記錄柔性輥9的位置，并反饋給數控系統2，實現位置精確控制。

如圖1、圖7及圖8所示，在本發明此實施方式中，成形剛性輥11通過成形剛性輥支架架設于底座4上方，具體的，成形剛性輥支架包括第一成形剛性輥支架10及第二成形剛性輥支架13，如圖1所示，第一成形剛性輥支架10及第二成形剛性輥支架13分別位于成形剛性輥11兩端，與成形剛性輥11通過第二軸承連接，如圖1所示，第一成形剛性輥支架10及第二成形剛性輥支架13分別位于第一柔性輥支架5及第二柔性輥支架6外側，第一成形剛性輥支架10及第二成形剛性輥支架13底端與底座4固定連接，成形剛性輥11上方設有壓梁12，壓梁12分別與第一成形剛性輥支架10及第二成形剛性輥支架13頂端固定連接。作為優選的，如圖1和圖8所示，其中一個成形剛性輥支架外側設有翻倒裝置16，具體的，在本發明此實施方式中，以第二成形剛性輥支架13外側設有翻倒裝置16為例加以說明。如圖8所示，在本發明此實施方式中，翻倒裝置16包括翻倒架16-5及翻倒液壓缸16-2，其中，翻倒架16-5一端與成形剛性輥支架通過銷軸16-4轉動連接，銷軸16-4水平設置，且位于成形剛性輥支架平面內，翻倒架16-5繞銷軸16-4翻轉；如圖8所示，翻倒架16-5的另一端嵌設有第三軸承，成形剛性輥11一端通過第三軸承設于翻倒架16-5內；如圖8所示，翻倒液壓缸16-2缸體端通過銷軸16-1安裝于底座4上，翻倒液壓缸16-2活塞桿端通過銷軸16-4安裝于翻倒架16-5上，翻倒液壓缸16-2驅動翻倒架16-5繞銷軸16-4翻轉。在本發明此實施方式中，打開翻倒裝置16的作用是當完成板材滾彎成形時，打開翻倒架16-5，便于從成形剛性輥11端部取出已成形的小直徑筒件。作為優選的，在本發明此實施方式中，翻倒液壓缸16-2通過液壓系統3驅動。作為進一步優選的，如圖1和圖7所示，至少一個成形剛性輥支架外側設有平衡裝置15，具體的，在本發明此實施方式中，以第一成形剛性輥支架10外側設有平衡裝置15為例加以說明。如圖7所示，在本發明此實施方式中，平衡裝置15包括固定架15-1、調節絲桿15-3及剛性輥軸承座15-4，其中，固定架15-1水平固定于第一成形剛性輥支架10外側，固定架15-1下表面設有水平第二導向軌15-2，第二導向軌15-2與成形剛性輥11平行，第二導向軌15-2內卡設剛性輥軸承座15-4，調節絲桿15-3與剛性輥軸承座15-4螺紋連接，調節絲桿15-3架設于第一成形剛性輥支架10及第二成形剛性輥支架13上，與成形剛性輥11平行，剛性輥軸承座15-4內設有第四軸承15-5，成形剛性輥11的另一端通過第四軸承15-5設于剛性輥軸承座15-4內。在本發明此實施方式中，導向軌15-2用來導向剛性輥軸承座15-4的運動，調節絲杠15-3用來調節剛性輥軸承座15-4的位置，從而適應不同長度的成形剛性輥11，第四軸承15-5安裝在剛性輥軸承座15-4中，用來平衡支撐成形剛性輥11。

如圖1所示，柔性輥9上還連接有驅動裝置8，驅動裝置8為柔性輥9轉動提供動力，驅動柔性輥9轉動。作為優選的，在本發明此實施方式中，驅動裝置8可以使用液壓馬達，亦可以使用減速電機，驅動柔性輥9做左右旋轉運動，驅動裝置8的具體形式在本發明中不做具體限制，驅動裝置8與數控系統2電連，通過數控系統2控制，工作人員通過數控操作臺1實現操縱。在本發明此實施方式中，柔性輥9為主動輥，成形剛性輥11為從動輥，升降裝置7驅動柔性輥9上升至規定位置后，板料被夾設于柔性輥9與成形剛性輥11之間，從而使柔性輥9與板料之間、板料與成形剛性輥11之間形成靜摩擦，因此，在柔性輥9轉動的過程，使板料隨柔性輥9同步行進，成形剛性輥11隨柔性輥9同步轉動，繼而完成卷制完成。

作為優選的，如圖1至圖5所示，壓梁12下方活動連接有反繞曲裝置14，反繞曲裝置14位于壓梁12與成形剛性輥11之間，反繞曲裝置14具有水平位置及垂直位置兩個工位，反繞曲裝置14位于垂直位置時，其下方支撐于成形剛性輥11上方，使成形剛性輥11與柔性輥9間相互擠壓。具體的，如圖1至圖5所示，在本發明此實施方式中，反繞曲機構14包括至少兩個反繞曲調節裝置及連接相鄰兩個反繞曲調節裝置的反繞曲液壓缸14-4，其中，如圖1和圖2所示，反繞曲調節裝置沿壓梁12長度方向均勻分布于壓梁12下方，反繞曲液壓缸14-4連接相鄰兩個反繞曲調節裝置，反繞曲液壓缸14-4水平設置。在本發明此實施方式中，以包括兩個反繞曲調節裝置及一個反繞曲液壓缸14-4為例加以說明,兩個反繞曲調節裝置分別為第一反繞曲調節裝置14-1及第二反繞曲調節裝置14-2。作為優選的，如圖2至圖4所示，兩個反繞曲調節裝置結構相同，反繞曲調節裝置包括固定支架14-1-5、轉動支架14-1-3及滾壓軸承14-1-2，其中，如圖1至圖4所示，固定支架14-1-5通過螺栓14-1-7與壓梁12固定連接；轉動支架14-1-3通過轉動銷軸14-1-4轉動連接于固定支架14-1-5下方，轉動銷軸14-1-4水平設置，且與成形剛性輥11垂直，轉動支架14-1-3繞轉動銷軸14-1-4轉動；轉動支架14-1-3下方通過軸承銷軸14-1-1安裝有滾壓軸承14-1-2，反繞曲液壓缸14-4分別與兩個反繞曲調節裝置的轉動支架14-1-3轉動連接，反繞曲液壓缸14-4連接于液壓系統3，因此，當反繞曲液壓缸14-4縮回時，使第一反繞曲調節裝置14-1及第二反繞曲調節裝置14-2放下與成形剛性軸11垂直，從而提供反向支撐力，抵消滾彎小直徑長筒時成形剛性軸11的撓曲變形，避免產生鼓形圓筒，提高成形圓筒的精度，當板材卷制完成，反繞曲液壓缸14-4伸出使第一反繞曲調節裝置14-1及第二反繞曲調節裝置14-2收起，從而便于取出已成形的小直徑圓筒。最為進一步優選的，如圖3和圖5所示，在本發明此實施方式中，支撐成形剛性輥11的滾壓軸承14-1-2的結構形式，可根據不同要求采用兩種形式：具體的，第一種形式為并列形式，如圖3所示，在此形式中，滾壓軸承14-1-2包括四組，且兩兩并排成對設置，兩對滾壓軸承14-1-2分別通過軸承銷軸14-1-1并列設于轉動支架14-1-3兩側，滾壓軸承14-1-2的邊沿超出轉動支架14-1-3下邊沿，兩對滾壓軸承14-1-2分別位于成形剛性輥11上方兩側，此并列形式有利于提高較大的支撐力；第二種形式為內嵌形式，如圖4所示，在此形式中，滾壓軸承14-1-2包括兩組，轉動支架14-1-3下端中間位置處設于豎直卡槽，兩組滾壓軸承14-1-22分別通過軸承銷軸14-1-1嵌設于轉動支架14-1-3中間卡槽內，壓軸承14-1-2的邊沿超出轉動支架14-1-3下邊沿，兩組滾壓軸承14-1-2分別位于成形剛性輥11上方兩側，此內嵌形式，縮短了打開和收起時滾壓軸承14-1-2與成形剛性軸11的接觸弧長。

作為進一步優選的，如圖3至圖5所示，反繞曲調節裝置還包括調節塊14-1-6，在本發明此實施方式中，調節塊14-1-6成梯形，調節塊14-1-6嵌設于固定支架14-1-5與壓梁12之間，調節塊14-1-6的斜面與固定支架14-1-5上方端面相對，固定支架14-1-5上方端面為傾斜面，傾斜面的坡度與調節塊14-1-6相對面的斜面坡度一致，通過前后調節調節塊14-1-6)的位置，即可調節反繞曲調節裝置相對于成形剛性輥11的高度，來滿足不同規格直徑的筒形件所需反繞曲形變的補償量，特別是滿足滾彎長徑比較大的小直徑筒形件所需成形剛性輥鋼度不夠，而實施的反繞曲形變的補償量。

本發明提供的一種數控四輥軸錐體滾彎成形機的操作步驟為：

1、打開數控操作臺1的電源，依次啟動液壓系統3、數控系統2和運行程序，進入自動滾彎模式，當然，亦可以切換到手動模式操作；

2、此時將板料推入柔性輥9和成形剛性輥之間11之間，plc程序發出指令，反繞曲裝置14按照所計算設定的反繞曲形變的補償量放下，垂直支撐在成形剛性輥11；

3、plc程序發出指令，升降裝置7推動柔性輥9向上運動，到達指定壓入量，升降裝置7停止運動；

4、plc程序發出指令，驅動裝置8運轉，驅動柔性輥9轉動，開始卷制板料，待板料卷制完成，驅動裝置8停止運行；

5、plc程序發出指令，柔性輥9下降到起始位置，反繞曲裝置14收起；

6、plc程序發出指令，翻倒裝置16運轉，打開翻倒架16-5，取出已卷制成形的小直徑筒件。

上述說明示出并描述了本發明的優選實施例，如前，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文發明構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。