铝型材弯曲成小半径圆弧的装置及其方法

专利名称：铝型材弯曲成小半径圆弧的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种铝型材弯曲的装置及其方法，尤其涉及一种铝型材弯 曲成小半径圆弧的装置及其方法。
背景技术：
随着铝型材的应用越来越广泛，对铝型材的加工要求也越来越高，为 了满足人们在门窗上喜欢圆弧造型和圆弧装饰方面的要求，需要将型材按 规定的曲率半径和方向弯曲成圆弧形状。
现有技术中对铝型材弯圆弧的方法是拉弯和滚弯，但这两种弯圆弧的
方法都要求圆弧半径(R)与型材沿半径方向的厚度(L)之比(R/L) —般 不能小于20，当R/L小于20时就会产生变形，导致达不到要求，而且这两 种弯圆弧的方法都存在尺寸一致性差和合格率低的通病。
近期随着技术的进步，在拉弯和滚弯设备上也有采用微电脑控制的技 术，虽然尺寸精度和合格率有了一定的提高，但尺寸一致性仍停留在厘米 级以上，而且加工费用相对较高。
当设计上必须要求型材圆弧R/L小于20时，为了能将型材弯曲成圆弧 形状，国外发明了一种将型材加固成实芯棒料后再进行拉弯或滚弯的方法， 如图1A、图1B、图1C所示，p为需要弯制的工件，f为合适大小的方管， s为低熔点填充金属(如锡)，d为需要弯曲的方向。该方法先将型材p 放在方管f中，再灌入低熔点的填充金属s，沿d方向弯曲成型后，再加热 使金属s溶化，从而将型材p弯曲成R/L小于20的形状，显然这种方法工 艺非常复杂，加工成本极高。

发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种铝型材弯曲成小半径圆弧的 装置，旨在解决上述的问题；
本发明还提供了采用上述装置将铝型材弯曲成小半径圆弧的方法。 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下方案实现的 本发明的型材弯曲成小半径圆弧的装置包括 一个根据需要弯曲成圆 弧产品型材的圆弧形凹模， 一个安置在圆弧形凹模上的直线形凸模；所述 的型材包括第一根型材和第二根型材；所述的第一根型材和第二根型材 分别紧贴在直线形凸模的二侧；在直线形凸模后背面还安置一个靠轮；所 述靠轮在圆弧形凹模的径向线上并与型材法线保持5 15度的前置角度； 型材的一端与工作台面的第一夹紧装置相接，型材另一端与直线形凸模的 第二夹紧装置相接。
本发明的将型材弯曲成小半径圆弧的方法是通过以下步骤实现的 根据需要弯曲成圆弧的产品图纸要求设计出圆弧形凹模和直线形凸
模；
将需要弯圆的第一根型材和第二根型材的型材一端与直线形凸模的一 端卡紧，其另一端单独卡紧在工作台面上；
将靠轮在直线形凸模的后背面拧紧，靠轮在圆弧形凹模的径向线上并与 型材法线保持5 15度的前置角度；
以圆弧形凹模的轴心为圆心，对靠轮施加圆周力，型材在直线形凸模 的作用下，沿着圆弧形凹模的仿形凹槽被弯曲成规定的圆弧形状。
与现有技术相比，本发明的有益效果是可以精确地将型材弯制成R/L 小于20的形状，最小可达到2.5 3左右，弯曲后的型材光滑、无皱褶， 尺寸变化小(lmra左右)，圆弧的重复性好，成品率高；并且工艺简单、加 工成本低。


图1A是需要弯折的铝型材示意图； 图1B是图1A Z-Z向剖面图1C是现有技术中将型材弯曲成圆弧形状的方法；
图2A是本发明的铝型材弯曲成小半径圆弧的装置结构示意图2B是图2A在Y-Y向放大图3A是本发明方法步骤中"装夹"示意图3B是本发明方法步骤中在力F的作用下"弯圆弧"示意图3C是本发明方法步骤中指定的形状后"完成"示意图；
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述-
由图2可见，本发明的型材弯曲成小半径圆弧的装置包括 一个根据
需要弯曲成圆弧产品型材的圆弧形凹模B，一个安置在圆弧形凹模B上的直
线形凸模C;所述的型材包括第一根型材Al和第二根型材A2;所述的
第一根型材Al和第二根型材A2分别紧贴在直线形凸模C的二侧；在直线 形凸模C后背面还安置一个靠轮D;所述靠轮D在圆弧形凹模B的径向线 上并与型材法线保持3=5 15度的前置角度；型材的一端与工作台面的第 一夹紧装置N相接，型材另一端与直线形凸模C的第二夹紧装置M相接。
本发明的将型材弯曲成小半径圆弧的方法是通过以下步骤实现的
由图3A图3B、图3C可见
根据需要弯曲成圆弧的产品图纸要求设计出圆弧形凹模和直线形凸
模；
将需要弯圆的第一根型材和第二根型材的型材一端与直线形凸模的一 端卡紧，其另一端单独卡紧在工作台面上；
将靠轮在直线形凸模的后背面拧紧，靠轮在圆弧形凹模的径向线上并与型材法线保持5 15度的前置角度；
以圆弧形凹模的轴心为圆心，对靠轮施加圆周力，型材在直线形凸模 的作用下，沿着圆弧形凹模的仿形凹槽被弯曲成规定的圆弧形状。
本发明的方法中由于圆弧形凹模和直线形凸模的内外共同作用，使得 型材在弯曲过程中能保持原来的形状，即使弯曲半径很小也不会起皱、变 形，在型材被弯曲到指定的角度后，即可松开所有的紧固点，完成整个型 材弯圆弧过程;为了提高工效，图2所示的结构可以一次完成两件型材("A1" 和"A2")的弯圆加工。相对于传统的型材拉弯和滚弯加工方式，本发明 的显著优点是允许的R/L极小，如果型材有足够的延伸率时可达到2.5 3 左右，加工后的圆弧尺寸重复性好，型材截面形状均匀、尺寸变化小，生 产效率高、加工成本低廉，尤其适用于门窗类型材的大批量生产加工，并 从根本上解决了开口型材小半径侧向弯圆弧的加工技术难题。
本发明的方法中由于加工过程(机械动作顺序)相对固定，因此，本 发明的方法所描述的弯圆加工过程可以设计成自动化操作的机械设备，当 需要加工不同形状的型材时，可根据具体型材的特点设计出不同的圆弧形 凹模和直线形凸模，从而实现批量化和机械化的弯圆加工。本发明的方法 对型材截面形状基本无特殊限制，弯圆半径仅受限于型材本身的材料延伸 率，通常如果材料是在软状态下的话，R/L比值允许达到2.5 3左右，这 是传统的型材拉弯和滚弯绝对不可能达到的。
权利要求
1.一种铝型材弯曲成小半径圆弧的装置，其特征在于包括一个根据需要弯曲成圆弧产品型材的圆弧形凹模，一个安置在圆弧形凹模上的直线形凸模；所述的型材包括第一根型材和第二根型材；所述的第一根型材和第二根型材分别紧贴在直线形凸模的二侧；在直线形凸模后背面还安置一个靠轮；所述靠轮在圆弧形凹模的径向线上并与型材法线保持5～15度的前置角度；型材的一端与工作台面的第一夹紧装置相接，型材另一端与直线形凸模的第二夹紧装置相接。
2. —种铝型材弯曲成小半径圆弧的方法，是通过以下步骤实现的 根据需要弯曲成圆弧的产品图纸要求设计出圆弧形凹模和直线形凸模；将需要弯圆的第一根型材和第二根型材的型材一端与直线形凸模的一 端卡紧，其另一端单独卡紧在工作台面上；将靠轮在直线形凸模的后背面拧紧，靠轮在圆弧形凹模的径向线上并与 型材法线保持5 15度的前置角度；以圆弧形凹模的轴心为圆心，对靠轮施加圆周力，型材在直线形凸模 的作用下，沿着圆弧形凹模的仿形凹槽被弯曲成规定的圆弧形状。
全文摘要
本发明涉及一种铝型材弯曲成小半径圆弧的装置及其方法，装置包括一个根据需要弯曲成圆弧产品型材的圆弧形凹模，一个安置在圆弧形凹模上的直线形凸模；所述的型材包括第一根型材和第二根型材；所述的第一根型材和第二根型材分别紧贴在直线形凸模的二侧；在直线形凸模后背面还安置一个靠轮；所述靠轮在圆弧形凹模的径向线上并与型材法线保持5～15度的前置角度；型材的一端与工作台面的第一夹紧装置相接，型材另一端与直线形凸模的第二夹紧装置相接；可以精确地将型材弯制成R/L小于20的形状，最小可达到2.5～3左右，弯曲后的型材光滑、无皱褶，尺寸变化小(1mm左右)，圆弧的重复性好，成品率高；并且工艺简单、加工成本低。
文档编号B21D7/02GK101491818SQ20081003307
公开日2009年7月29日 申请日期2008年1月25日 优先权日2008年1月25日
发明者严荣庆, 周秋芳, 郑晓军 申请人:上海振兴铝业有限公司;上海瑞斯乐门窗有限公司;欣狮铝业(上海)有限公司