异形截面管校弯校扭一体化装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910446167.3 (22)申请日 2019.05.27 (71)申请人 哈尔滨工业大学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 申请人 哈尔滨多维汽车零部件有限公司 (72)发明人 雷呈喜邢忠文谢强刘宗伟 (74)专利代理机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 23211 代理人 李恩庆 (51)Int.Cl. B21D 3/10(2006.01) B21D 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种异形截面管校弯校扭一体化装置 (5。

2、7)摘要 一种异形截面管校弯校扭一体化装置。 本发 明解决了现有的异形管类零件制造过程中， 易出 现弯曲成型半径不一致以及平面度较差的问题。 它包括底板、 第一支座、 第二支座、 校扭上模及校 弯压件， 所述第一支座与所述第二支座相互平行 设置且均固设在底板顶面， 所述第一支座包括固 定座及活动座， 其中固定座的底端与底板固接且 顶部开设有弧形通槽， 活动座位于弧形通槽内且 沿弧形通槽的内壁滑动设置， 活动座的顶部开设 有第一限位通槽， 且第一限位通槽两侧的活动座 上分别固设有连接柱， 所述校扭上模位于第一支 座的上方且其顶端与压力机的压头固接， 校扭上 模与一个连接柱之间设置有连杆， 且连杆。

3、与校扭 上模之间以及连杆与连接柱之间均为转动连接。 权利要求书2页 说明书5页 附图6页 CN 110180920 A 2019.08.30 CN 110180920 A 1.一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在于： 它包括底板(1)、 第一支座(2)、 第二支座(3)、 校扭上模(4)及校弯压件(5)， 所述第一支座(2)与所述第二支座(3)相互平行 设置且均固设在底板(1)顶面， 所述第一支座(2)包括固定座(21)及活动座(22)， 其中固定 座(21)的底端与底板(1)固接且顶部开设有弧形通槽(21-1)， 活动座(22)位于弧形通槽 (21-1)内且沿弧形通槽(21-1)的内。

4、壁滑动设置， 活动座(22)的顶部开设有第一限位通槽 (22-1)， 且第一限位通槽(22-1)两侧的活动座(22)上分别固设有连接柱(23)， 所述校扭上模(4)位于第一支座(2)的上方且其顶端与压力机的压头固接， 校扭上模 (4)与一个连接柱(23)之间设置有连杆(6)， 且连杆(6)与校扭上模(4)之间以及连杆(6)与 连接柱(23)之间均为转动连接， 第二支座(3)的顶部开设有第二限位通槽(31)， 管类零件(100)的两端部分别卡设在两 个限位通槽内， 所述校弯压件(5)位于管类零件(100)的上方且其顶端与压力机的压头固接。 2.根据权利要求1所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置。

5、， 其特征在于： 弧形通槽 (21-1)的两端分别固设有限位挡板(24)， 活动座(22)的两侧分别通过限位挡板(24)限位。 3.根据权利要求1或2所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在于： 活动 座(22)上与弧形通槽(21-1)配合滑动的面为弧面。 4.根据权利要求3所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在于： 活动座 (22)上还固设有第一调节组件(22-2)， 所述第一调节组件(22-2)包括两个第一卡板(22- 21)以及四个第一护板(22-22)， 其中四个第一护板(22-22)两两相对设置在第一限位通槽 (22-1)的两端且均与活动座(22)固接， 每两个。

6、相对设置的第一护板(22-22)之间均对应设 置一个第一卡板(22-21)， 两个第一卡板(22-21)均竖直且相对固设在第一限位通槽(22-1) 内； 第二支座(3)上固设有第二调节组件(32)， 所述第二调节组件(32)包括两个第二卡板 (32-1)以及四个第二护板(32-2)， 其中四个第二护板(32-2)两两相对设置在第二限位通槽 (31)的两端且均与第二支座(3)固接， 每两个相对设置的第二护板(32-2)之间均对应设置 一个第二卡板(32-1)， 两个第二卡板(32-1)均竖直且相对固设在第二限位通槽(31)内。 5.根据权利要求4所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在。

7、于： 每个卡板 上均开设有通孔， 每两个相对固设的卡板之间均设置有一个转轴(25)， 且所述转轴(25)的 两端部分别插设在其两端的通孔中。 6.根据权利要求4所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在于： 每个卡板 与其两侧的护板之间均为无间隙接触。 7.根据权利要求4、 5或6所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在于： 每 个限位通槽的底部以及每个卡板的底部均开设有若干盲孔(22-23)， 每个卡板与其下方对 应的限位通槽底部之间均通过盲孔(22-23)及销轴固接。 8.根据权利要求1、 2、 4、 5或6所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在 于： 所述校。

8、弯压件(5)包括校弯定位板(51)、 校弯连接板(52)以及压块(53)， 校弯连接板 (52)与压力机的压头通过校弯定位板(51)固接， 且校弯连接板(52)的底端部开设有燕尾滑 槽(52-1)， 压块(53)的顶端固设有燕尾滑块(54)， 且所述压块(53)与所述校弯连接板(52) 之间通过燕尾滑块(54)及燕尾滑槽(52-1)滑动连接。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110180920 A 2 9.根据权利要求1、 2、 4、 5或6所述的一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 其特征在 于： 所述校扭上模(4)包括校扭定位板(41)、 校扭连接板(42)及安装块(43)， 校扭定位板 。

9、(41)与压力机的压头通过校扭连接板(42)固接， 安装块(43)固设在校扭连接板(42)的底端 且安装块(43)上水平开设有定位孔(43-1)， 连杆(6)的上部与安装块(43)之间通过定位孔 (43-1)及销轴转动连接。 10.根据权利要求9所述的1、 2、 4、 5或6， 其特征在于： 连杆(6)的下端开设有U形通槽 (61)， 连接柱(23)穿设在U形通槽(61)内且与连杆(6)转动连接。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110180920 A 3 一种异形截面管校弯校扭一体化装置 技术领域 0001 本发明涉及一种管类零件校正装置， 具体涉及一种异形截面管校弯校扭一体化装 置。 背。

10、景技术 0002 在异形截面管(如矩形截面管、 B字形截面管、 日字形截面管等)冷弯曲成型和热弯 曲成型过程中， 均会受到内应力的作用产生一定的回弹和扭转， 是管类零部件成型过程中 不可避免的问题(如汽车防撞梁在汽车安全中的作用越来越重要， 同时汽车防撞梁也是汽 车轻量化一个重要的零部件。 随着材料的变更和结构的改善， 在矩形管热成形过程中， 材料 加热过程中， 冷却水的位置和速率的不一致导致不同位置的冷却速率不一致， 先冷却的地 方受冷收缩， 还未冷却的地方质软受拉应力产生变形， 即零部件向先冷却的地方扭曲， 产生 平面度不一致的问题。 同时， 零部件成型前尺寸不一致以及没有回弹检测的实时反。

11、馈， 弯曲 半径存在一定范围内的误差。 )。 由于生产工艺和质量的要求， 使得必须在成型之后对零部 件进行校正处理。 校正环节主要包括两个方面： 一个是针对弯曲半径的校弯过程， 及对弯曲 半径进行调整； 一个是针对弯曲后平面扭曲进行校扭过程， 及对平面一致性进行校正。 0003 随着汽车轻量化技术的提出， 越来越多的新技术被运用到汽车领域， 主要包括三 个方面： 新材料， 新结构， 新工艺。 越来越多的特殊管类零部件被使用到汽车白车身上， 如汽 车A柱， B柱， 侧门防撞梁， 前保险杠等。 其特殊的截面形状带来了特殊的成型工艺， 使得在零 部件的制造过程中， 出现弯曲成型半径不一致以及平面度较。

12、差的情况。 0004 随着热成形技术的出现， 管类零部件在经过热处理之后其抗拉强度可以达到 1500Mpa以上， 屈服强度达到1200Mpa以上。 其优异的性能使汽车车身在满足性能测试的前 提下， 质量减轻， 降低成本。 随着成型一体化技术逐渐应用到实际生产中， 零部件从加热到 弯曲成型， 再到冷却组织转变， 经历的时间很短， 目前还没有很好的手段对其质量进行检测 并进行实时反馈、 校正， 只有依赖于后其的手段进行弥补。 0005 目前市场上针对管类零部件的校弯校弧装置较多， 且大多是针对圆形管类零部 件， 其结构简单， 截面形状单一， 解决问题简单。 随着材料的更新和结构的改善， 越来越多异。

13、 形截面的管类零部件被投入使用， 关于校扭的专利较少， 由于之前应用较多的零部件截面 形状为圆形， 故不涉及到校扭的问题， 所以这方面的专利较少， 校形校扭存在一定的困难。 发明内容 0006 本发明是为了解决现有的异形管类零件制造过程中， 易出现弯曲成型半径不一致 以及平面度较差的问题， 进而提供了一种异形截面管校弯校扭一体化装置。 0007 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是： 0008 一种异形截面管校弯校扭一体化装置， 它包括底板、 第一支座、 第二支座、 校扭上 模及校弯压件， 所述第一支座与所述第二支座相互平行设置且均固设在底板顶面， 所述第 一支座包括固定座及活动座， 其。

14、中固定座的底端与底板固接且顶部开设有弧形通槽， 活动 说明书 1/5 页 4 CN 110180920 A 4 座位于弧形通槽内且沿弧形通槽的内壁滑动设置， 活动座的顶部开设有第一限位通槽， 且 第一限位通槽两侧的活动座上分别固设有连接柱， 0009 所述校扭上模位于第一支座的上方且其顶端与压力机的压头固接， 校扭上模与一 个连接柱之间设置有连杆， 且连杆与校扭上模之间以及连杆与连接柱之间均为转动连接， 0010 第二支座的顶部开设有第二限位通槽， 管类零件的两端部分别卡设在两个限位通 槽内， 0011 所述校弯压件位于管类零件的上方且其顶端与压力机的压头固接。 0012 进一步地， 弧形通槽。

15、的两端分别固设有限位挡板， 活动座的两侧分别通过限位挡 板限位。 0013 进一步地， 活动座上与弧形通槽配合滑动的面为弧面。 0014 进一步地， 活动座上还固设有第一调节组件， 所述第一调节组件包括两个第一卡 板以及四个第一护板， 其中四个第一护板两两相对设置在第一限位通槽的两端且均与活动 座固接， 每两个相对设置的第一护板之间均对应设置一个第一卡板， 两个第一卡板均竖直 且相对固设在第一限位通槽内； 0015 第二支座上固设有第二调节组件， 所述第二调节组件包括两个第二卡板以及四个 第二护板， 其中四个第二护板两两相对设置在第二限位通槽的两端且均与第二支座固接， 每两个相对设置的第二护板。

16、之间均对应设置一个第二卡板， 两个第二卡板均竖直且相对固 设在第二限位通槽内。 0016 进一步地， 每个卡板上均开设有通孔， 每两个相对固设的卡板之间均设置有一个 转轴， 且所述转轴的两端部分别插设在其两端的通孔中。 0017 进一步地， 每个卡板与其两侧的护板之间均为无间隙接触。 0018 进一步地， 每个限位通槽的底部以及每个卡板的底部均开设有若干盲孔， 每个卡 板与其下方对应的限位通槽底部之间均通过盲孔及销轴固接。 0019 进一步地， 所述校弯压件包括校弯定位板、 校弯连接板以及压块， 校弯连接板与压 力机的压头通过校弯定位板固接， 且校弯连接板的底端部开设有燕尾滑槽， 压块的顶端固。

17、 设有燕尾滑块， 且所述压块与所述校弯连接板之间通过燕尾滑块及燕尾滑槽滑动连接。 0020 进一步地， 所述校扭上模包括校扭定位板、 校扭连接板及安装块， 校扭定位板与压 力机的压头通过校扭连接板固接， 安装块固设在校扭连接板的底端且安装块上水平开设有 定位孔， 连杆的上部与安装块之间通过定位孔及销轴转动连接。 0021 进一步地， 连杆的下端开设有U形通槽， 连接柱穿设在U形通槽内且与连杆转动连 接。 0022 本发明与现有技术相比具有以下效果： 0023 本申请包括校弯和校扭两部分， 其中校弯部分由校弯压件、 第一支座及第二支座 共同组成， 校扭部分由校扭上模、 第一支座及第二支座共同组成。

18、。 0024 校扭部分的动力源来自于校扭上模的压力机， 通过校扭上模将压力机的压力传递 给其下方的连杆， 第一支座中的活动座在承受连杆向下的压力时， 由于两个连接柱分别位 于第一限位通槽的两侧， 因此活动座可以绕其自身的轴向沿弧形通槽的内壁转动， 从而带 动管类零件沿活动座的扭转方向转动， 校正弯区成型过程中的扭转情况。 由压力机提供的 压力， 使管类零件承受来自相反方向的力， 改善其平面度。 说明书 2/5 页 5 CN 110180920 A 5 0025 在管类零件热弯曲成型过程中， 会出现两种情况： 成型半径过大或者过小。 针对这 两种情况， 只要将管类零件反转一下就可以完成不同曲率的。

19、归一校正。 0026 针对现有技术中异形截面管零部件的热成型后扭转和弯曲同时存在的情况， 通过 本申请能够实现在一个装置上这成如汽车防撞梁之类的管类零件的校弯校扭操作。 附图说明 0027 图1为本发明的立体结构示意图； 0028 图2为本发明的主剖视示意图； 0029 图3为本发明的左视示意图； 0030 图4为活动座的立体结构示意图； 0031 图5为固定座的立体结构示意图； 0032 图6为第一调节组件的立体结构示意图； 0033 图7为压块和燕尾滑块的固接示意图； 0034 图8为校弯连接板的立体结构示意图。 具体实施方式 0035 具体实施方式一： 结合图18说明本实施方式， 一种异。

20、形截面管校弯校扭一体化 装置， 它包括底板1、 第一支座2、 第二支座3、 校扭上模4及校弯压件5， 所述第一支座2与所述 第二支座3相互平行设置且均固设在底板1顶面， 所述第一支座2包括固定座21及活动座22， 其中固定座21的底端与底板1固接且顶部开设有弧形通槽21-1， 活动座22位于弧形通槽21- 1内且沿弧形通槽21-1的内壁滑动设置， 活动座22的顶部开设有第一限位通槽22-1， 且第一 限位通槽22-1两侧的活动座22上分别固设有连接柱23， 0036 所述校扭上模4位于第一支座2的上方且其顶端与压力机的压头固接， 校扭上模4 与一个连接柱23之间设置有连杆6， 且连杆6与校扭上。

21、模4之间以及连杆6与连接柱23之间均 为转动连接， 0037 第二支座3的顶部开设有第二限位通槽31， 管类零件100的两端部分别卡设在两个 限位通槽内， 0038 所述校弯压件5位于管类零件100的上方且其顶端与压力机的压头固接。 0039 本申请包括校弯和校扭两部分， 其中校弯部分由校弯压件5、 第一支座2及第二支 座3共同组成， 校扭部分由校扭上模4、 第一支座2及第二支座3共同组成。 0040 活动座22上与弧形通槽21-1配合的一面为弧面， 且该弧面与弧形通槽21-1同轴设 置。 0041 校扭部分的动力源来自于校扭上模4的压力机， 通过校扭上模4将压力机的压力传 递给其下方的连杆6。

22、， 第一支座2中的活动座22在承受连杆6向下的压力时， 由于两个连接柱 23分别位于第一限位通槽22-1的两侧， 因此活动座22可以绕其自身的轴向沿弧形通槽21-1 的内壁转动， 从而带动管类零件100沿活动座22的扭转方向转动， 校正弯区成型过程中的扭 转情况。 由压力机提供的压力， 使管类零件100承受来自相反方向的力， 改善其平面度。 需要 校扭的管类零件100放置在两个支座上时， 因其本身的扭转原因， 会使得活动座22相对固定 座21旋转， 校扭过程中， 当活动座22与固定座21的顶面位于同一水平面时， 表明校扭完成。 说明书 3/5 页 6 CN 110180920 A 6 然后检测。

23、工作后期由平面度较好的模板进行检测其平面度。 0042 所述连接柱23为水平设置， 通过调整连杆6的位置， 即调整连杆6的位置使其下部 与另一个连接柱23转动连接， 即可实现对管类零件100另一个方向的校扭操作。 0043 在管类零件100热弯曲成型过程中， 会出现两种情况： 成型半径过大或者过小。 针 对这两种情况， 只要将管类零件100反转一下就可以完成不同曲率的归一校正。 0044 针对现有技术中异形截面管零部件的热成型后扭转和弯曲同时存在的情况， 通过 本申请能够实现在一个装置上这成如汽车防撞梁之类的管类零件100的校弯校扭操作。 0045 针对平面度不一致的情况进行校正， 采取的测量。

24、措施是采用与其侧面形状相同的 平板模板进行比对， 验证其校扭效果。 0046 第一支座2与底板1之间以及第二支座3与底板1之间优选为通过螺栓固接。 0047 工作原理： 0048 因只有解决了扭转问题， 才能在后序的校弯过程中保证压块53与管类零件100平 面接触， 增大接触面积， 提高校形质量。 因此本申请的工作顺序为先进行校扭， 然后进行校 弯， 。 0049 校扭过程中， 校扭上模4在压力机的作用下向下运动， 通过连杆6对下方的活动座 22提供校扭需要的力。 活动座22通过连接柱23受到连杆6向下的力， 使其绕自身的轴向沿弧 形通槽21-1的内壁转动， 从而带动其上的管类零件100一端部。

25、转动， 管类零件100另一端部 通过第二支座3上的第二限位通槽31限位， 进而实现对管类零件100的校扭操作； 0050 校弯过程中， 压力机向下动作， 带动校弯压件5向下动作， 校弯压件5的底端与管类 零件100直接接触， 并逐渐向下压管类零件100。 管类零件100的两端部分别通过第一支座2 和第二支座3支撑， 上部通过校弯压件5下压， 构成三点受力而进行弯曲半径的校正。 由于在 热弯曲成型过程中弯曲半径会出现过大或者过小的问题， 当弯曲半径过小时， 我们可以将 管类零件100如图所示的向下挤压。 当弯曲半径过大时， 我们可以将管类零件100反向放置， 弯曲半径圆心在上即可。 0051 弧。

26、形通槽21-1的两端分别固设有限位挡板24， 活动座22的两侧分别通过限位挡板 24限位。 所述限位挡板24为弧形平板， 通过相对设置的两个限位挡板24， 限制活动座22沿管 类零件100长度方向上的位移。 0052 活动座22上与弧形通槽21-1配合滑动的面为弧面。 保证校扭过程平稳可靠。 0053 活动座22上还固设有第一调节组件22-2， 所述第一调节组件22-2包括两个第一卡 板22-21以及四个第一护板22-22， 其中四个第一护板22-22两两相对设置在第一限位通槽 22-1的两端且均与活动座22固接， 每两个相对设置的第一护板22-22之间均对应设置一个 第一卡板22-21， 两。

27、个第一卡板22-21均竖直且相对固设在第一限位通槽22-1内； 0054 第二支座3上固设有第二调节组件32， 所述第二调节组件32包括两个第二卡板32- 1以及四个第二护板32-2， 其中四个第二护板32-2两两相对设置在第二限位通槽31的两端 且均与第二支座3固接， 每两个相对设置的第二护板32-2之间均对应设置一个第二卡板32- 1， 两个第二卡板32-1均竖直且相对固设在第二限位通槽31内。 第一调节组件22-2与第二调 节组件32的结构相同， 管类零件100的两端部分别位于两个第一卡板22-21之间以及两个第 二卡板32-1之间， 通过设置不同厚度的卡板来实现对不同宽度的管类零件10。

28、0的限位， 提高 校形精度和效率。 例如管类零件100较宽时， 可以采用较薄的卡板， 如管类零件100较窄时， 说明书 4/5 页 7 CN 110180920 A 7 可以采用较厚的卡板， 只需要保证卡板为最薄状态时， 其上靠近管类零件100的一侧面与其 相临的护板侧面位于同一竖直平面即可。 0055 利用护板固定其相临的卡板沿管类零件100长度方向的位置， 限制其自由度。 0056 每个卡板上均开设有通孔， 每两个相对固设的卡板之间均设置有一个转轴25， 且 所述转轴25的两端部分别插设在其两端的通孔中。 管类零件100通过其两端部与转轴25的 面接触， 使得在校弯过程中， 管类零件100。

29、可以自由滑动， 实现曲率的校正。 0057 每个卡板与其两侧的护板之间均为无间隙接触。 保证在校弯校扭过程中， 管类零 件100在其宽度方向不发生窜动。 0058 每个限位通槽的底部以及每个卡板的底部均开设有若干盲孔22-23， 每个卡板与 其下方对应的限位通槽底部之间均通过盲孔22-23及销轴固接。 每个卡板底部的若干盲孔 22-23可以为同一平面分布， 也可以为交错分布， 只要保证其上的卡板连接稳定即可。 卡板 通过底部的盲孔22-23及销轴固定位置， 便于更换不同厚度的卡板。 0059 所述校弯压件5包括校弯定位板51、 校弯连接板52以及压块53， 校弯连接板52与压 力机的压头通过校。

30、弯定位板51固接， 且校弯连接板52的底端部开设有燕尾滑槽52-1， 压块 53的顶端固设有燕尾滑块54， 且所述压块53与所述校弯连接板52之间通过燕尾滑块54及燕 尾滑槽52-1滑动连接。 校弯连接板52与校弯定位板51之间通过螺栓固接， 便于拆卸。 校弯过 程中， 校弯定位板51收到来自上方压力机的作用力， 将校弯所需要的力向下传递给燕尾滑 块54及压块53， 压块53是与管类零件100相接触的部分。 通过燕尾滑块54与燕尾滑槽52-1的 滑动配合， 使压块53能够沿校弯连接板52长度方向滑动， 便于压块53的安装及拆卸。 0060 所述校扭上模4包括校扭定位板41、 校扭连接板42及安。

31、装块43， 校扭定位板41与压 力机的压头通过校扭连接板42固接， 安装块43固设在校扭连接板42的底端且安装块43上水 平开设有定位孔43-1， 连杆6的上部与安装块43之间通过定位孔43-1及销轴转动连接。 销轴 与连杆6上部之间为间隙配合， 保证连杆6相对校扭上模4的转动顺畅。 校扭连接板42通过螺 栓固定在校扭定位板41下方， 便于拆卸。 0061 连杆6的下端开设有U形通槽61， 连接柱23穿设在U形通槽61内且与连杆6转动连 接。 便于连杆6与连接柱23之间的连接。 说明书 5/5 页 8 CN 110180920 A 8 图1 说明书附图 1/6 页 9 CN 110180920 A 9 图2 说明书附图 2/6 页 10 CN 110180920 A 10 图3 图4 说明书附图 3/6 页 11 CN 110180920 A 11 图5 说明书附图 4/6 页 12 CN 110180920 A 12 图6 图7 说明书附图 5/6 页 13 CN 110180920 A 13 图8 说明书附图 6/6 页 14 CN 110180920 A 14 。