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用于辊压冲压的装置

文献发布时间:2024-01-17 01:18:42


用于辊压冲压的装置

技术领域

本发明涉及能够扩展产品的形状范围的用于辊压冲压的装置。

背景技术

在一般的辊压成形(Roll Forming,RF)方法中,仅能够形成在长度方向上具有均匀截面的部件,然而,使用柔性辊压成形(Flexible Roll Forming,FRF)方法,可以通过在物料的行进方向、宽度方向或厚度方向上以直线方式和以弯曲方式使旋转辊移动来形成具有变截面的部件。

然而,在柔性辊压成形方法中,由于变截面的过渡区域在物料的行进方向上连续受到拉力和压力,因此物料的下部部分和侧部部分中发生翘曲,这导致了产品的下部部分和侧部部分中连续发生形状误差的问题。此外,柔性辊压成形方法具有的问题在于,还需要具有复杂构型的运动装置以使旋转辊的辊压接触以直线方式或弯曲方式移动。

为了解决该问题,本申请人已经提出了如韩国专利公开公报第2013-0131872号中所描述的一种用于辊压冲压的装置。该用于辊压冲压的装置可以减小产品形状误差,并且可以在没有复杂设备的情况下形成具有变截面形状的部件。

然而,上述用于辊压冲压的装置在变截面变化率的范围方面存在限制。例如,在变截面的曲率半径较小或变截面的高度较大的情况下,会出现一对旋转辊彼此干扰和彼此重叠的现象、以及由于辊之间的间隙小于物料的厚度而导致物料被夹在一对辊之间的现象。在发生这类现象的情况下,不仅可能使辊受到损坏,而且可能无法使产品成形。

发明内容

技术问题

本公开的一方面是提供一种用于辊压冲压的装置,该装置能够在不受由于例如变截面的曲率半径或高度所造成的限制的情况下扩展产品的形状范围。

技术方案

根据本公开的一方面,用于辊压冲压的装置包括:倾斜辊组,倾斜辊组包括在面向彼此的同时进行旋转的第一旋转辊和第二旋转辊,第一旋转辊和第二旋转辊具有固定的位置和角度并且相对于行进的物料倾斜,其中,第一旋转辊的外部表面上形成有用于对物料进行成形的第一成形部分,第一成形部分包括相对于第一旋转辊的旋转轴以斜角而非直角倾斜的第一周向凹槽部分,第二旋转辊的外部表面上形成有用于对物料进行成形的第二成形部分,第二成形部分包括相对于第二旋转辊的旋转轴以斜角而非直角倾斜的第一周向突出部分,并且第一成形部分和第二成形部分可以具有相互对应并相互匹配的形状。

有益效果

如上阐述,根据本公开中的示例性实施方式,当应用倾斜旋转辊时,可以实现过去所不能实现的变截面的曲率半径或高度,从而扩展可成形产品形状范围并提高成形效率。

附图说明

图1是图示了根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置的立体图。

图2是图1的平面图。

图3是沿着图2的线I-I截取的横截面图。

图4是沿着图2的线II-II截取的横截面图。

图5是第一旋转辊和第二旋转辊的放大立体图。

图6是图示了通过根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置将物料成形为具有变截面形状的产品的过程的示意性的横截面图。

图7是用于将根据相关技术和本公开的用于辊压冲压的装置中的辊之间的干扰进行对比的视图。

图8是图示了根据本公开中的第二示例性实施方式的用于辊压冲压的装置的立体图。

图9是图8的前视图。

图10是图示并对比了根据本公开中的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的倾斜辊组的视图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图来详细描述本公开。应当注意的是,在为各自附图中的部件提供附图标记时,相同的部件将由相同的附图标记来表示,即使它们在不同的附图中示出。

图1是图示了根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置的立体图,并且图2是图1的平面图。图3是沿着图2的线I-I截取的横截面图,并且图4是沿着图2的线II-II截取的横截面图。图5是第一旋转辊和第二旋转辊的放大立体图。

根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置可以包括多个倾斜辊组10。

倾斜辊组10可以包括具有固定的位置和角度的第一旋转辊11和第二旋转辊12。

在此,与用于柔性辊压成形的辊不同,倾斜辊组10的第一旋转辊11和第二旋转辊12在成形过程中不沿物料1的行进方向(x)、宽度方向(y)或厚度方向(z)移动,并且水平转动的辊轴和倾斜的辊轴相对于物料的行进方向(x)的角度不改变。因此,在一个倾斜辊组中,第一旋转辊和第二旋转辊在安装位置处保持设定的姿态和方向。

第一旋转辊11和第二旋转辊12可以包括相互平行的旋转轴13和14以及形成在第一旋转辊和第二旋转辊的外部表面上的成形部分(例如15和16)。

倾斜辊组10中包括的第一旋转辊11和第二旋转辊12可以以倾斜的方式布置。即,倾斜辊组的第一旋转辊的和第二旋转辊的旋转轴13和14相互平行、不平行于物料1的水平面并以预定的倾斜角α倾斜。

参照图3至图5,第一旋转辊11的外部表面的母线L不平行于第一旋转辊11的旋转轴13的中心线O,而是以上述倾斜角α倾斜。倾斜角α是旋转轴13的中心线O与母线L之间的夹角。

第二旋转辊12的外部表面的母线L不平行于第二旋转辊14的中心线O,而是以上述倾斜角α倾斜。

倾斜辊组10中包括的第一旋转辊11和第二旋转辊12可以具有大致截锥形状,但不一定限于此。

驱动马达(未图示)可以连接至第一旋转辊11的旋转轴13和第二旋转辊12的旋转轴14中的至少一者,并且传动机构(未图示)、比如齿轮或带机构可以连接在驱动马达与旋转轴之间。由于旋转轴、驱动马达以及旋转轴与驱动马达之间的连接是众所周知的,因此在本说明书和附图中将省略对其构型和功能的详细描述。

第一旋转辊11可以包括第一成形部分15,第一成形部分形成为在第一旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。第二旋转辊12可以包括第二成形部分16,第二成形部分以使得与第一成形部分相对应的方式形成为在第二旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。

第一成形部分15可以形成为使得第一成形部分15的内角或深度沿着第一旋转辊11的圆周变化,并且第一成形部分可以具有与第二旋转辊12的第二成形部分16相对应并匹配的形状。

例如,第一成形部分15可以包括相对于第一旋转辊11的旋转轴13的中心线O以斜角β而非直角倾斜的第一周向凹槽部分17。

可选地,第一成形部分15可以包括第二周向突出部分21,第二周向突出部分与第一周向凹槽部分17相邻并相对于第一旋转辊11的旋转轴13的中心线O具有预定的角度。

在第一成形部分15的第一周向凹槽部分17与第二周向突出部分21之间可以形成倾斜表面23。

此外,第一旋转辊11的一个侧部上可以形成有连接第一周向凹槽部分17或第二周向突出部分21的过渡部分19。这样的过渡部分例如是在以下情况中将未对准部分平滑地连接的部分:因为第一凹槽部分相对于第一旋转辊的旋转轴13倾斜,导致第一凹槽部分的一个端部在旋转一圈之后不与第一凹槽部分的另一端部相接。图5中的(a)图示了第一旋转辊的过渡部分。

例如,第二成形部分16可以包括相对于第二旋转辊12的旋转轴14的中心线O以斜角β而非直角倾斜的第一周向突出部分18。第一周向突出部分可以形成为与第一成形部分15的第一周向凹槽部分17相对应并匹配。

可选地,第二成形部分16可以包括第二周向凹槽部分22,第二周向凹槽部分与第一周向突出部分18相邻并相对于第二旋转辊12的旋转轴14的中心线O具有预定的角度。第二周向凹槽部分可以形成为与第一成形部分15的第二周向突出部分21相对应并匹配。

在第二成形部分16的第一周向突出部分18与第二周向凹槽部分22之间可以形成倾斜表面24。

此外,在第二旋转辊12的一个侧部上可以形成有连接第一周向突出部分18或第二周向凹槽部分22的过渡部分19。这样的过渡部分例如是在以下情况中将未对准部分平滑地连接的部分:因为第一突出部分相对于第二旋转辊的旋转轴14倾斜,导致第一突出部分的一个端部在旋转一圈之后不与第一突出部分的另一端部相接。图5中的(b)图示了第二旋转辊的过渡部分。

在具有板形状的连续供应的物料1在如上述那样构造的第一旋转辊11与第二旋转辊12之间经过时,第一旋转辊和第二旋转辊在面向彼此的同时进行旋转,并且同时,第一成形部分15和第二成形部分16按压物料的相反的侧部以在物料中形成变截面形状。

例如,第一周向凹槽部分17和第一周向突出部分18可以在使物料1置于第一周向凹槽部分与第一周向突出部分之间的同时相互匹配,以在物料中形成第一弯曲部分7或改变第一弯曲部分的角度。此外,第二周向突出部分21和第二周向凹槽部分22在使物料置于第二周向突出部分与第二周向凹槽部分之间的同时相互匹配,以在形成第一弯曲部分7的同时于物料中形成第二弯曲部分8或改变第二弯曲部分的角度。

相应地,第一成形部分15和第二成形部分16可以在沿宽度方向(y)的相反的两侧部上以期望的弯曲角度在物料1中形成弯曲部分7和8。

各自包括第一旋转辊11和第二旋转辊12的多个倾斜辊组10可以在物料1的行进方向(x)上以预定的间隔布置。

例如,参照回至图1和图2、多个倾斜辊组10可以基于物料1在宽度方向(y)上的中心以Z字形方式在相反的侧部上未对准,使得彼此不干扰。由于多个倾斜辊组按照多级布置并且未对准,因此在物料的相反的侧部上形成产品2的凹进部分3中的侧壁5的部分的弯曲角度可以在轮流地经过多级倾斜辊组时而逐步地改变。

然而,倾斜辊组10的布置结构不一定限于此,并且例如在物料1的宽度较大的情况下,成对的倾斜辊组可以在物料的行进方向(x)上以预定的间隔平行地布置在基于物料在宽度方向(y)上的中心的相反的两侧部上。

此时,多个倾斜辊组10中包括的多个第一旋转辊11和多个第二旋转辊12可以以相同的倾斜角倾斜。然而,倾斜角不一定限于此,并且例如,对于每个倾斜辊组,旋转辊的倾斜角可以是不同的。

此外,多个倾斜辊组10可以在物料1的行进方向(x)上线性地布置、例如按照一直线布置。因此,能够高效地利用空间,而不会不必要地增加用于辊压冲压的装置所需的空间。

例如,沿物料1的行进方向(x)在左侧部上设置于下游的倾斜辊组10的第一旋转辊11的第一成形部分15可以具有不同于在左侧部上设置于上游的倾斜辊组的第一旋转辊的第一成形部分的截面形状,即,第一成形部分的变化的内角或深度使得经过多级倾斜辊组的物料循序地具有变截面形状。

此时,由于第二旋转辊12的第二成形部分16具有与第一旋转辊11的第一成形部分15相对应并匹配的截面形状,因此在左侧部上设置于下游的倾斜辊组的第二旋转辊的第二成形部分可以具有不同于在左侧部上设置于上游的倾斜辊组的第二旋转辊的第二成形部分的截面形状,即,变化的突出部分角度或突出长度(相对于具有相同的直径的旋转轴)。

例如,设置在下游的倾斜辊组10在第一成形部分15的第一凹槽部分17与第二成形部分16的第一突出部分18之间具有较小的内角,并且因此,物料1中的形成产品2的凹进部分3中的侧壁4的部分最终可以以期望的角度朝向物料在宽度方向(y)上的中央弯曲。

以这种方式,物料1可以通过经过多级倾斜辊组10来逐步地成形为具有变截面形状的产品2。特别地,在高强度钢的应用中,产品在没有形状误差的情况下被精确并容易地成形,同时防止物料在成形过程中由于弱的可成形性而断裂,并且可以在没有单独复杂的旋转辊运动设备的情况下制造出具有变截面形状的产品。

根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置还可以包括多个水平辊组30。

水平辊组30可以包括具有固定位置和角度的第三旋转辊31和第四旋转辊32。

在此,与用于柔性辊压成形的辊不同,水平辊组10的第三旋转辊31和第四旋转辊32在成形过程中不沿物料的行进方向(x)、宽度方向(y)或厚度方向(z)移动,并且水平旋转辊轴相对于物料的行进方向(x)的角度不改变。因此,在一个水平辊组10中,第三旋转辊31和第四旋转辊32在安装位置处保持设定的姿态和方向。

第三旋转辊31和第四旋转辊32可以包括相互平行的旋转轴33和34以及形成在第三旋转辊和第四旋转辊的外部表面上的成形部分(例如35和36)。

水平辊组30中包括的第三旋转辊31和第四旋转辊32可以水平地布置。即,水平辊组中的第三旋转辊的旋转轴33和第四旋转辊的旋转轴34相互平行并平行于物料1的水平面。

驱动马达(未图示)可以连接至第三旋转辊31的旋转轴33和第四旋转辊32的旋转轴34中的至少一者,并且传动机构(未图示)、比如齿轮或带机构可以连接在驱动马达与旋转轴之间。由于旋转轴、驱动马达以及旋转轴与驱动马达之间的连接是众所周知的,因此在本说明书和附图中将省略对其构型和功能的详细描述。

第三旋转辊31可以包括至少一个凹入成形部分35,凹入成形部分成形为在第三旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。第四旋转辊32可以包括至少一个凸起成形部分36,凸起成形部分以使得与凹入成形部分相对应的方式成形为在第四旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。

凹入成形部分35可以形成为使得宽度或深度沿着第三旋转辊31的圆周变化,并且凹入成形部分可以具有与第四旋转辊32的凸起成形部分36相对应并匹配的形状。

例如,在水平辊组30的第三旋转辊31上形成的凹入成形部分35和在第四旋转辊32上形成的凸起成形部分36可以形成为相对于各自的旋转辊的旋转轴33和34倾斜或弯曲并非直角的一角度。

在这种情况下,在第三旋转辊31的一个侧部上可以形成有连接凹入成形部分35的过渡部分39。此外,在第四旋转辊32的一个侧部上可以形成有连接凸起成形部分36的过渡部分39。

在具有板形状的连续供应的物材1在如上述那样构造的第三旋转辊31与第四旋转辊32之间经过时,第三旋转辊和第四旋转辊在面向彼此的同时进行旋转,并且同时,凹入成形部分35和凸起成形部分36按压物料的相反的侧部以在物料中形成变截面形状。

因此,如图1和图2中所图示,凹入成形部分35和凸起成形部分36可以在物料1中形成具有可变宽度或可变深度的凹进部分3。

可选地,第三旋转辊31和第四旋转辊32中的每一者均可以包括结合有凹入成形部分和凸起成形部分中的成形部分。

各自包括第三旋转辊31和第四旋转辊32的多个水平辊组30可以在物料1的行进方向(x)上以预定的间隔布置。由于多个水平辊组按照多级布置,因此物料的一部分可以在经过多级水平辊组时逐渐地弯曲并成形。

沿物料1的行进方向(x)设置在下游的水平辊组30的第三旋转辊31的凹入成形部分35可以具有不同于设置在上游的水平辊组的第三旋转辊的凹入成形部分的截面形状,即,内部相对的侧表面37的变化的倾斜度使得经过多级水平辊组的物料循序地具有变截面形状。

此时,由于第四旋转辊32的凸起成形部分36具有与第三旋转辊31的凸起成形部分35相对应并匹配的截面形状,因此设置在下游的水平辊组的第四旋转辊的凸起成形部分可以具有不同于设置在上游的水平辊组的第四旋转辊的凸起成形部分的截面形状,即,外部相反的侧表面38的变化的倾斜度。

例如,设置在下游的水平辊组30具有倾斜度更高的凹入成形部分35的内部相对的侧表面37和倾斜度更高的凸起成形部分36的外部相反的侧表面38,并且因此,最终,物料1中的形成产品2的凹进部分3中的侧壁5的部分可以以期望的角度朝向物料的中央弯曲。

如图1和图2中所图示,多个水平辊组30可以沿物料1的行进方向(x)设置在多个倾斜辊组10的上游,但不一定限于此。例如,多个水平辊组30可以设置在多个倾斜辊组10的下游、或者水平辊组30和倾斜辊组10可以根据需要沿物料的行进方向(x)交替布置。

替代性地,根据产品的形状,倾斜辊组可以基于物料1在宽度方向(y)的中心设置在一侧上,并且水平辊组可以以使得水平辊组平行于倾斜辊组或使得水平辊组与倾斜辊组未对准的方式设置在另一侧上。

因此,在根据设计适当地布置和使用多个水平辊组和多个倾斜辊组的情况下,可以进一步提高成形效率。

图6是图示了通过根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置将物料成形为具有变截面形状的产品的过程的示意性的横截面图。

参照图6,在多个水平辊组30沿物料1的行进方向(x)设置在多个倾斜辊组10的上游的情况下,多个水平辊组按照多级布置,使得物料在宽度方向(y)上的相反的侧部在经过多级水平辊组时可以从A至E逐渐地弯曲并成形。

每个水平辊组的第三旋转辊组31的凹入成形部分35的内部相对的侧表面37具有从设置在上游的水平辊组到设置在下游的水平辊组变化的倾斜度,使得经过多级水平辊组30的物料1循序地具有变截面形状。

由于每个水平辊组30的第四旋转辊32的凸起成形部分36具有与第三旋转辊31的凹入成形部分35相对应并匹配的截面形状,因此理所当然的是,每个水平辊组的第四旋转辊的凸起成形部分的外部相反的侧表面38具有从设置在上游的水平辊组到设置在下游的水平辊组变化的倾斜度。

例如,设置在下游的水平辊组30具有倾斜度更高的凹入成形部分35的内部相对的侧表面37和倾斜度更高的凸起成形部分36的外部相反的侧表面38,并且因此,物料1可以形成为具有相对于水平面倾斜的倾斜部分6。

然后,在多个倾斜辊组10基于物料1在宽度方向(y)上的中心以Z字形方式在相反的侧部上以未对准的方式布置的情况下,由于多个倾斜辊组按照多级布置并且未对准,因此,在物料的相反的侧部上形成产品2的凹进部分3中的侧壁5的倾斜部分6的弯曲角度可以在依次经过多级倾斜辊组时从F逐步地变化至I。

沿物料的行进方向(x)设置在左侧部上的每个倾斜辊组的第一旋转辊11的第一成形部分15的第一凹槽部分17可以具有从设置在上游的倾斜辊组到设置在下游的倾斜辊组变化的内角或深度,使得经过多级倾斜辊组10的物料1循序地具有变截面形状。

此时,由于第二旋转辊12的第二成形部分16具有与第一旋转辊11的第一成形部分15相对应并匹配的截面形状,因此,设置在左侧部上的每个倾斜辊组的第二旋转辊的第二成形部分的第一突出部分18可以具有从设置在上游的倾斜辊组到设置在下游的倾斜辊组变化的角度或突出长度。

类似地,沿物料1的行进方向(x)设置在右侧部上的每个倾斜辊组10的第一旋转辊11的第一成形部分15的第一凹槽部分17可以具有朝向设置在下游的倾斜辊组变化的内角或深度,而沿物料1的行进方向(x)设置在右侧部上的每个倾斜辊组10的第二旋转辊12的第二成形部分16的第一突出部分18可以具有朝向设置在下游的倾斜辊组变化的角度或突出长度。

例如,设置在下游的倾斜辊组10在第一成形部分15的第一凹槽部分17与第二成形部分16的第一突出部分18之间具有较小的内角,因此,最终,物料1的倾斜部分6可以几乎以直角弯曲以形成产品2的凹进部分3中的侧壁5。

以这种方式,物料1可以通过经过多级水平辊组30和多级倾斜辊组10而逐步地弯曲并成形为具有有着变截面形状的凹进部分3的产品2。因此,该物料可以在没有形状误差的情况下精确并容易地成形为产品,此外,可以在没有单独复杂的旋转辊运动设备的情况下制造出具有变截面形状的产品。

图7是将根据相关技术的和根据本公开的用于辊压冲压的装置中的辊之间的干扰进行对比的视图,(a)是图示了根据相关技术的用于辊压冲压的装置中的辊之间的干扰的示意图,而(b)是图示了在根据本公开的用于辊压冲压的装置的倾斜辊组10中的辊之间不存在干扰的示意图。

根据相关技术的用于辊压冲压的装置包括多个辊组,每个辊组例如包括在面向彼此的同时进行旋转的一对水平辊R1和R2并且包括用于在物料的外部表面上进行冲压的成形部分。在这种情况下,当相应的辊的旋转轴与产品的侧壁之间的角度增加时,辊之间的或者辊与物料之间发生干扰的风险较高。

在产品具有弯曲形状(例如参见图1和图2)的情况下,例如当产品高度为20mm并且变截面的曲率半径为1500mm时,在辊R1和R2之间或者辊与物料之间发生干扰,如图7的(a)中所图示。

如另一示例,即使当产品的高度为40mm并且变截面的曲率半径为3000mm时,在辊R1和R2之间或者辊与物料之间也发生干扰,如图7的(a)中所图示。

在图7的(a)中,可以看到,辊R1和R2彼此接触并发生干扰。

根据本公开的用于辊压冲压的装置除了包括多个水平辊组30外,还包括倾斜辊组10,其中,第一旋转辊11和第二旋转辊12相对于物料1的水平面是倾斜的。

如上所述,根据本公开的辊压冲压装置包括倾斜的第一旋转辊11和第二旋转辊12,即,旋转辊的旋转轴13和14是倾斜的,并且因此,可以使旋转辊的旋转轴与物料1中形成产品2的凹进部分3中的侧壁5的部分之间的角度变小。

例如,当产品的高度为20mm并且变截面的曲率半径为1500mm时,在应用以30度的倾斜角α(参见图3和图4)倾斜的第一旋转辊11和第二旋转辊12的情况下,可以在旋转辊(11和12)之间或者旋转辊与物料之间不发生干扰的情况下进行平稳的成形,如图7的(b)所图示。

类似地,可以确定的是,即使当产品的高度为40mm并且变截面的曲率半径为3000mm时,在应用以30度的倾斜角α(参见图3和图4)倾斜的第一旋转辊11和第二旋转辊12的情况下,也能防止旋转辊11和12之间或者旋转辊与物料之间发生干扰,如图7的(b)所图示。

因此,在根据本公开中的第一示例性实施方式的用于辊压冲压的装置中,第一旋转辊11的旋转轴13和第二旋转辊12的旋转轴14倾斜,以使旋转轴与物料1中的形成产品2的凹进部分3中的侧壁的部分之间的角度减小,并且因此,物料可以在辊之间或者辊与物料之间不发生会在变截面的曲率半径较小或产品的高度较高时发生的干扰的情况下成形为具有相对复杂的变截面形状的产品。

图8是根据本公开中的第二示例性实施方式的用于辊压冲压的装置的立体图,并且图9是图8的前视图。

在此,根据本公开中的第二个示例性实施方式的用于辊压冲压的装置的不同之处仅在于,在旋转辊上形成有避让部分20和40,并且其他部件构造成与本公开中的第一示例性实施方式中描述的部件相同,因此,将省略其他部件的构型和操作的详细描述。

根据本公开中的第二示例性实施方式的用于辊压冲压的装置可以包括多个倾斜辊组10。

倾斜辊组10可以包括具有固定位置和角度的第一旋转辊11和第二旋转辊12。第一旋转辊和第二旋转辊可以包括相互平行的旋转轴13和14以及形成在第一旋转辊和第二旋转辊的外部表面上的成形部分(例如15和16)。

此外,第一旋转辊11和第二旋转辊12的每一者可以包括形成为具有沿周向方向的预定长度的避让部分20。

各自包括第一旋转辊11和第二旋转辊12的多个倾斜辊组10可以在物料1的行进方向(x)上以预定的间隔布置。

例如,如图8中所图示,多个倾斜辊组10可以基于物料1在宽度方向(y)上的中心以Z字形方式在相反的侧部上未对准,使得彼此不干扰。然而,倾斜辊组10的布置结构不一定限于此。

倾斜辊组10中包括的第一旋转辊11和第二旋转辊12可以以倾斜方式布置。即,倾斜辊组的第一旋转辊的旋转轴13和第二旋转辊的旋转轴14相互平行、不平行于物料1的水平面、并且以预定的倾斜角α(参见图3和图4)倾斜。

第一旋转辊11可以包括第一成形部分15,第一成形部分形成为在第一旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。第二旋转辊12可以包括第二成形部分16,第二成形部分以使得与第一成形部分相对应的方式成形为在第二旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。

第一成形部分15可以形成为使得第一成形部分15的内角或深度沿着第一旋转辊11的圆周变化,并且第一成形部分可以具有与第二旋转辊12的第二成形部分16相对应并匹配的形状。

第一旋转辊11的一个侧部上可以形成有与相对于第一成形部分15的旋转轴13倾斜的第一周向凹槽部分17或第二周向突出部分21连接的过渡部分19。

第二旋转辊12的一个侧部上可以形成有与相对于第二成形部分16的旋转轴14倾斜的第一周向突出部分18或第二周向凹槽部分22连接的过渡部分19。

例如,第一旋转辊11和第二旋转辊12中的每一者的避让部分20可以形成为在与过渡部分19相反的侧部上沿每个旋转辊的周向方向具有预定的长度。

在避让部分20中,在旋转轴13和14中的每一者的中心线C(参见图3和图4)上任意点处从该中心线O到旋转辊11和12中的每一者的外部表面的径向距离小于以该任意点为中心的旋转辊的固有半径。

替代性地,尽管未图示,避让部分20可以以使得从旋转辊11和12的外部表面朝向旋转轴13和14凹进的方式形成。

因此,其中形成有避让部分20的第一旋转辊11和第二旋转辊12在避让部分处不与物料1接触,并且,经过这样的倾斜辊组10的物料可以在不经受成形的情况下经过。

换句话说,由于避让部分20形成为从第一旋转辊11和第二旋转辊12的外圆周处沿周向方向具有预定的长度,因此,当物料1在第一旋转辊的避让部分与第二旋转辊的避让部分之间经过时,就预定的长度而言,不进行物料1的成形。

第一旋转辊11的避让部分20和第二旋转辊12的避让部分20可以布置成面向彼此,但不一定限于此。

当具有板形状的连续供应的物料1在如上述那样构造的第一旋转辊11与第二旋转辊12之间经过时,第一旋转辊和第二旋转辊在面向彼此的同时进行旋转,并且同时,第一成形部分15和第二成形部分16按压物料的相反的侧部以在物料的部分区域中形成变截面形状。

因此,第一成形部分15和第二成形部分16可以在沿宽度方向(y)的相反的侧部上以期望的弯曲角度形成物料1的部分区域。

随后,当物料1在第一旋转辊11的避让部分20与第二旋转辊12的避让部分之间经过时,物料不与第一旋转辊和第二旋转辊接触,并且因此,物料可以在不对物料的其他部分区域进行成形的情况下经过。

图10是图示并对比了根据本公开中的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的倾斜辊组的视图。

如图10的(a)所图示,根据第一示例性实施方式的倾斜辊组10不包括避让部分,并且因此,第一旋转辊11的第一成形部分15和第二旋转辊的第二成形部分16可以在旋转辊的一次旋转期间按压物料1的相反的侧部以连续地形成变截面形状。

另一方面,如图10的(b)所图示,在根据第二示例性实施方式的倾斜辊组10中,物料1在经过第一旋转辊11的避让部分与第二旋转辊12的避让部分之间时由于避让部分20面向彼此而不与任何旋转辊接触,使得就预定的长度而言不对物料进行成形。

以这种方式,在第一旋转辊11的避让部分20和第二旋转辊12的避让部分20布置成面向彼此的情况下,由于物料1不与第一旋转辊和第二旋转辊两者接触,因此即使在由成形部分15和16形成的区域之间的间隔改变时,也可以在不改变倾斜辊组10的情况下进行成形,并且最终可以形成具有不同长度的产品2,这是有利的。

更特别地,首先,在物料1的行进速度(m/min)恒定的情况下,多个倾斜辊组10的第一旋转辊11和第二旋转辊12在由成形部分15和16对物料的部分区域进行成形时的旋转速度(rev/min)可以保持恒定。

在第一旋转辊11的避让部分20和第二旋转辊12的避让部分20布置成面向彼此并且物料1因此在不对物料1的其他部分区域进行成形的情况下经过时,不经受成形的区域的长度可以通过使多个倾斜辊组10的旋转速度减小(或使旋转完全停止)或增大来进行调节。

即,通过保持物料1的行进速度恒定并使倾斜辊组10在进行成形时的旋转速度与倾斜辊组在不进行成形时的旋转速度彼此不同,可以形成具有相同形状和不同整体长度的产品2。

例如,通过一个用于辊压冲压的装置可以成形和制造并提供产品2、比如具有相同成形区域和具有不同长度的车辆梁构件。

根据本公开中的第二示例性实施方式的用于辊压冲压的装置还可以包括多个水平辊组30。

水平辊组30可以包括具有固定位置和固定姿态的第三旋转辊31和第四旋转辊32。第三旋转辊和第四旋转辊可以包括相互平行的旋转轴33和34以及形成在第三旋转辊和第四旋转辊的外部表面上的成形部分(例如35和36)。

此外,第三旋转辊31和第四旋转辊32中的每一者可以包括形成为具有沿周向方向的预定长度的避让部分40。

各自包括第三旋转辊31和第四旋转辊32的多个水平辊组30可以在物料1的行进方向(x)上以预定的间隔布置。

水平辊组30中包括的第三旋转辊31和第四旋转辊32可以水平地布置。即,水平辊组的第三旋转辊的旋转轴33和第四旋转辊的旋转轴34相互平行并平行于物料1的水平面。

第三旋转辊31可以包括至少一个凹入成形部分35,凹入成形部分成形为在第三旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。第四旋转辊32可以包括至少一个凸起成形部分36,凸起成形部分以使得与凹入成形部分相对应的方式成形为在第四旋转辊的外部表面上沿着圆周具有变截面。

凹入成形部分35可以形成为使得宽度或深度沿着第三旋转辊31的圆周变化,并且凹入成形部分可以具有与第四旋转辊32的凸起成形部分36相对应并匹配的形状。

例如,在水平辊组30的第三旋转辊31上形成的凹入成形部分35和在第四旋转辊32上形成的凸起成形部分36可以形成为相对于各自的旋转辊的旋转轴33和34倾斜或弯曲并非直角的一角度。

可选地,第三旋转辊31和第四旋转辊32中的每一者可以包括结合有凹入成形部分和凸起成形部分的成形部分,如图8中所图示。

例如,第三旋转辊31和第四旋转辊32中的每一者的避让部分40可以形成为在与成形部分35和36相反的侧部上沿每个旋转辊的周向方向具有预定的长度。

在避让部分40中,在旋转轴33和34中的每一者的中心线上的任意位置处从该中心线到外部表面的径向距离小于以该位置为中心的旋转辊31和32中的每一者的半径。

替代性地,尽管未图示,避让部分40可以以从旋转辊31和32的外部表面朝向旋转轴33和34凹进的方式形成。

因此,其中形成有避让部分40的第三旋转辊31和第四旋转辊32在避让部分处不与物料1接触,并且,经过这样的水平辊组30的物料可以在不经受成形的情况下经过。

换句话说,由于避让部分40形成为从第三旋转辊31和第四旋转辊32的外圆周处沿周向方向具有预定的长度,因此,当物料1在第三旋转辊的避让部分与第四旋转辊的避让部分之间经过时,就预定的长度而言,不进行物料1的成形。

第三旋转辊31的避让部分40和第四旋转辊32的避让部分40可以布置成面向彼此,但不一定限于此。

当具有板形状的连续供应的物料1在如上述那样构造的第三旋转辊31与第四旋转辊32之间经过时,第三旋转辊和第四旋转辊在面向彼此的同时进行旋转,并且同时,凹入成形部分35和凸起成形部分36按压物料的相反的侧部以在物料中形成变截面形状。

因此,凹入成形部分35和凸起成形部分36可以在物料1中形成具有可变宽度或可变深度的凹进部分3。

随后,当物料1在第三旋转辊31的避让部分40与第四旋转辊32的避让部分之间经过时,物料不与第三旋转辊和第四旋转辊接触,并且因此,物料可以在不对物料的其他部分区域进行成形的情况下经过。

例如,在第三旋转辊31的避让部分40和第四旋转辊32的避让部分40布置成面向彼此的情况下,由于物料1不与第三旋转辊和第四旋转辊两者接触,因此即使在由成形部分35和36形成的区域之间的间隔改变时,也可以在不改变水平辊组30的情况下进行成形,并且最终可以形成具有不同长度的产品2。

更特别地,首先,在物料1的行进速度(m/min)恒定的情况下,多个水平辊组30的第三旋转辊31和第四旋转辊32在由成形部分35和36对物料的部分区域进行成形时的旋转速度(rev/min)可以保持恒定。

在第三旋转辊31的避让部分40和第四旋转辊32的避让部分40布置成面向彼此并且物料1因此在不对物料1的其他部分区域进行成形的情况下经过时,不经受成形的区域的长度可以通过使多个水平辊组30的旋转速度减小(或使旋转完全停止)或增大来进行调节。

即,通过保持物料1的行进速度恒定并使水平辊组30在进行成形时的旋转速度与水平辊组在不进行成形时的旋转速度彼此不同,可以形成具有相同形状和不同整体长度的产品2。

多个水平辊组30的避让部分40和多个倾斜辊组10的避让部分20可以彼此同步,并且例如,旋转的避让部分20和40可以定位成在物料的同一部分处与物料相邻以使物料经过。

多个水平辊组30可以在物料1的行进方向(x)上设置在多个倾斜辊组10的上游,但不一定限于此。在根据设计适当地布置和使用多个水平辊组和多个倾斜辊组的情况下,可以进一步提高成形效率。

以这种方式,物料1可以通过经过多级水平辊组30和多级倾斜辊组10而逐步地成形为具有变截面形状的产品2。因此,物料可以在没有形状误差的情况下精确并容易地成形为产品,此外,可以在没有单独复杂的旋转辊运动设备的情况下制造出具有变截面形状的产品。

此外,在设置有避让部分20和40的情况下,可以在不改变辊组的情况下形成具有不同长度的产品2。

上文已经说明性地描述了本公开的精神,并且本公开所属领域的技术人员可以在不脱离本公开的基本特征的情况下进行各种修改和变动。因此,在本说明书和附图中公开的示例性实施方式不限制本公开的精神,而是用于描述本公开,并且本公开的精神和范围不限于这些示例性实施方式。本公开的范围应当由所附权利要求进行解释,并且应当解释的是,与所附权利要求等同的所有精神均落入本公开的范围内。

附图标记说明

1:物料2:产品

10:倾斜辊组11:第一旋转辊

12:第二旋转辊13、14:旋转轴

15:第一成形部分16:第二成形部分

17:第一凹槽部分18:第一突出部分

19、39:过渡部分20、40:避让部分

21:第二突出部分22:第二凹槽部分

30:水平辊组31:第三旋转辊

32:第四旋转辊33、34:旋转轴

35:凹入成形部分36:凸起成形部分

37:内部相对的侧表面38:外部相反的侧表面。

技术分类

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