专利名称：车门玻璃导轨三维数控拉弯机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种车门玻璃导轨三维数控拉弯机。
背景技术：
薄板辊压异型材三维拉弯成形技术，以其精度和生产效率在汽车玻璃窗框导轨(简称玻璃导轨)成形生产中得到广泛应用。在国外90年代初在欧美开始应用于玻璃导轨生产，其核心技术都在专业公司垄断。90年代末国内燕山大学周超教授率先进行“汽车型材三维拉伸弯曲工艺及设备”的课题研究，成果已达到国际先进水平。该项目2000年9月荣获国家科技进步二等奖。汽车型材三维拉伸弯曲工艺及设备项目只阐述了薄板辊压型材三维拉弯成形的基本工艺原理和设备的基本组成空间曲线变换展开原理，由机座，靠模组，变换机构，液压系统及控制系统实现空间曲线展开后的逆变换过程，不同的产品设计需要不同的结构设计实现。已有的车门玻璃导轨三维数控拉弯机在车门玻璃导轨的生产过程中由于高截面大曲率(指截面高度与曲率半径之比接近极限状态)弯曲过渡段变形以及弯曲段截面皱褶变形问题，影响产品质量，是亟待解决的课题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能减少高截面大曲率弯曲过渡段变形和消除弯曲段截面皱褶变形的车门玻璃导轨三维数控拉弯机。
本实用新型的目的是这样实现的，它是由一机座、液压系统、控制系统、拉伸机构和机座中间安装的截断机构、在截断机构两侧的机座上分别安装的左、右三维导轨成型装置组成；所述的三维导轨成型装置包括靠模组件、铰链组件、变换机构、旋转滑板、液压冲孔模、Y、Z向液压缸、液压缸、夹紧机构、靠模连接板、限位装置；所述的拉伸机构由安装在机座上的滑板和两端的-对拉伸液压缸组成，拉伸液压缸的推杆与滑板连接；三维导轨成型装置安装在滑板上，三维导轨成型装置还包括安装在靠模组件弯曲部位端头的辅助推力液压缸、位于夹紧机构的下方的随动补偿液压缸，所述的辅助推力液压缸的推杆与靠模连接板连接，所述的随动补偿液压缸安装在加紧机构下方的滑套上，其推杆与滑动轴连接。
本实用新型运用空间曲线变换的基本原理解决了本公司车门玻璃导轨产品设计中的高截面大曲率(指截面高度与曲率半径之比接近极限状态)弯曲过渡段变形问题，并根据曲线展开段弯曲截面应力状态设计了截面应力随动补偿机构，解决了弯曲段截面皱褶变形问题。如图5所示在导轨弯曲时AB展开直线段长度小于AD弧长；大于CE弧长，薄板型材截面弯曲时有受压状态存在，由于本实用新型的三维导轨成型装置采用随动补偿液压缸，液压缸布置在加紧装置下方，其作用力作用于加紧端头，当薄板型材截面弯曲时的受力状态发生改变(见图7)，补偿液压缸的拉伸作用力始终作用在弯曲工件的待弯曲截面上，运动中始终保持整个截面处于拉伸状态，当拉伸处于塑性变形状态时，可以最大限度的减少截面褶皱和回弹造成的形状误差。本实用新型的三维导轨成型装置由于增加辅助推力装置液压缸8即(见图5)施加F1作用力后，改变薄板型材折弯时的受力状态(见图8)可以完全消除AB弧线过渡段切线的受力变形提高成形精度。
图1为本实用新型的立体结构示意图(图中缺液压系统、控制系统)图2为图A1的局部放大图图3本实用新型的主视结构示意图图4本实用新型的俯视结构示意图图5为本实用新型成形过程的Z向弯曲过程原理图图6为本实用新型成形过程的Y向弯曲过程原理图图7为本实用新型的随动补偿液压缸作用下工件截面应力分析图图8为本实用新型的辅助推力液压缸作用下工件弯曲受力分析图图中机座1 滑板2 旋转滑板3 Y向液压缸4 拉伸液压缸5Y向液压缸6 夹紧液机构7 辅助推力液压缸8 靠模组件9液力冲孔机构10 截断机构11 铰链组12 随动补偿液压缸13Z向液压缸组14 三维导轨成型装置15 F1力 F拉力 M扭力
以下结合附图对本实用新型进行说明具体实施方式
参照图1、图2、图3、图4，本实例是由一机座1、液压系统、控制系统、拉伸机构5/和机座1中间安装的截断机构11、在截断机构11两侧的机座1上分别安装的左、右三维导轨成型装置15组成；所述的截断机构11是由支座、液压缸、截断组件(凸凹模组)及连接部件组成。液压控制系统是由液压站、液压缸组件、电磁分配阀组件、压力传感器、位置传感器、PLC电控柜及控制台组成。左、右三维导轨成型装置结构相同，是由靠模组件9、铰链组件12、变换机构、旋转滑板3、液压冲孔模10、Y向液压缸4、6、Z向液压缸14、夹紧机构7、靠模连接板、限位装置、拉伸液压缸5、辅助推力液压缸8、随动补偿液压缸13等部件组成。液压冲孔模10是由液压缸、凸模滑块组件与液压缸连接可相对凹模滑板直线滑动、凹模组件连接在凹模滑板上，凹模滑板和滑板压板及连接部件组成。其中所述的拉伸机构5/由安装在机座1上的滑板2和两端的一对拉伸液压缸5组成，拉伸液压缸5的推杆与滑板2连接；所述的三维导轨成型装置15安装在旋转滑板3上通过转轴与滑板2连接；辅助推力液压缸8安装在靠模组件9Z向弯曲部位端头，辅助推力液压缸8的推杆与靠模连接板连接部件连接；位于夹紧机构7的下方的随动补偿液压缸13安装在加紧机构下方的滑套上，其推杆与滑动轴连接。工作原理如附图5所示在工件弯曲Z方向投影后，分段在既定旋转点，按Z方向旋转展开呈准直线状态；同理如附图6，工件在Y方向投影后，分段在既定旋转点，按Y方向旋转展开呈准直线状态。这样，通过两个方向的展开变换，工件成形模由原来的空间曲线，变成准直线状态，坯料线材在自然状态下实现无干涉顺利装夹。夹紧后，两端拉伸液压缸5工作，对坯料施加足够拉力，这时Z向液压缸14工作，成型装置旋转使得工件沿Z向弯曲(见图5)。同时，辅助推力液压缸8(只提供工件限位力，不提供夹紧力，保证随动补偿液压缸13有效工作)和随动补偿液压缸13(与拉伸液压缸5保持平衡的拉力)。其它Z向弯曲及Y向弯曲，都按展开变换的值逆向变换复原，整个过程由PLC程序控制，通过调整作用力和作用时间的控制，使拉伸状态的材料充分塑性变形流动达到稳定状态。
本实用新型的工作过程当工人放置截面为U型薄板滚压线材至靠模凸沿空间曲线展开工作区后，U型槽口嵌入靠模凸沿，凸沿端面和上侧面为三维导轨成形工作表面；按动启动按钮，两端加紧，拉伸液压缸5工作产生足够拉力将工件拉伸至屈服点之上，Z向液压缸工作，弯曲工件，由于围绕既定周旋转展开后的直线段长度大于逆变换后的曲线段长度，这时随动补偿液压缸开始工作，补偿弯曲时多余材料长度，使得工件在弯曲时始终处于拉伸状态；三维导轨成形装置工作完成(Z方向两道弯曲，Y方向三道弯曲)，弯曲过程中工件与靠模在拉力作用下紧贴靠模端面，形成扭曲成形过程，这是导轨三维成形过程完成；之后在程序控制下完成冲孔、截断，松夹、卸夹过程；操作工人按动复位按钮，设备自动恢复到装夹状态。
权利要求1.一种车门玻璃导轨三维数控拉弯机，是由一机座、液压系统、控制系统、拉伸机构和机座中间安装的截断机构、在截断机构两侧的机座上分别安装的左、右三维导轨成型装置组成；所述的三维导轨成型装置包括靠模组件、铰链组件、变换机构、旋转滑板、液压冲孔模、Y、Z向液压缸、夹紧机构、靠模连接板、限位装置；其特征是所述的拉伸机构(5′)由安装在机座(1)上的滑板(2)和两端的一对拉伸液压缸(5)组成，拉伸液压缸(5)的推杆与滑板(2)连接；三维导轨成型装置(15)安装在滑板(2)上，三维导轨成型装置(15)还包括安装在靠模组件(9)Z向弯曲部位端头的辅助推力液压缸(8)、位于夹紧机构(7)的下方的随动补偿液压缸(13)，所述的辅助推力液压缸(8)的推杆与靠模连接板连接，所述的随动补偿液压缸(13)安装在加紧机构(7)下方的滑套上，其推杆与滑动轴连接。
专利摘要本实用新型公开了一种车门玻璃导轨三维数控拉弯机，是由一机座、液压系统、控制系统、拉伸机构和机座中间安装的截断机构、在截断机构两侧的机座上分别安装的左、右三维导轨成型装置组成；所述的拉伸机构由安装在机座上的滑板和两端的一对拉伸液压缸组成，拉伸液压缸的推杆与滑板连接；三维导轨成型装置安装在滑板上，三维导轨成型装置还包括安装在靠模组件Z向弯曲部位端头的辅助推力液压缸、位于夹紧机构的下方的随动补偿液压缸，所述的辅助推力液压缸的推杆与靠模连接板连接，所述的随动补偿液压缸安装在加紧机构下方的滑套上，其推杆与滑动轴连接。本实用新型解决了车门玻璃导轨在拉伸弯曲过程中的弯曲过渡段变形和弯曲段截面皱褶变形问题。
文档编号C03B23/037GK2937117SQ20062006291
公开日2007年8月22日 申请日期2006年8月15日 优先权日2006年8月15日
发明者尹忠, 唐荣平 申请人:广东福迪汽车有限公司