节能灯反射器快速钣金成型线专利背景

2015年3月以前的技术中，节能灯反射器采用冲床和压机配套模具单独工序加工制造，一个节能灯反射器需要经过6～7人分别进行下料、冲切、翻孔、多次折弯等项作业，不仅工效低、单件耗能高，而且质量不稳定，并存在安全隐患。

节能灯反射器快速钣金成型线专利目的

《节能灯反射器快速钣金成型线》要解决的技术问题是提供一种节能灯反射器快速钣金成型线。

节能灯反射器快速钣金成型线技术方案

《节能灯反射器快速钣金成型线》采用的技术方案是：节能灯反射器快速钣金成型线，包括开卷上料机、余料架、校平机、冲切机、伺服送料机、切断机、过渡分料机、辊轧成型机、下料机；开卷上料机、余料架、校平机、冲切机、伺服送料机、切断机、过渡分料机、辊轧成型机、下料机依次沿物料运行方向按前后排列且相邻的机台头尾连接构成生产线；开卷上料机包括开卷上料机底座、液压胀缩芯轴、油缸、电机减速机、传动皮带、连杆、弹性浮动芯模、限位块；液压胀缩芯轴通过支架安装在开卷上料机底座上，电机减速机通过皮带驱动液压胀缩芯轴转动；所述连杆两端分别与液压胀缩芯轴与弹性浮动芯模铰接；所述油缸与液压胀缩芯轴连接并驱动液压胀缩芯轴作水平伸缩运动，液压胀缩芯轴带动连杆摆动，实现弹性浮动芯模沿直径方向胀缩；所述限位块安装在液压胀缩芯轴上，用于卷料的轴向限位。

作为优选，余料架包括机架和滚筒；2根滚筒并列设置，且2根滚筒的两端通过轴承分别与两侧的机架连接。作为优选，校平机包括上压辊和下压辊；上压辊和下压辊按2根上压辊与3根下压辊的模式间隔排列，上压辊和下压辊的间隙可以调节，上压辊和下压辊沿物料运行方向相互平行设置，在物料的出口处设有过渡滚筒，在物料的入口处设有两侧导向滚轮。作为优选，冲切机包括冲切机底座、冲切模架、冲切模具、液压油缸；冲切模架沿纵向固定在冲切机底座上，且通过直线导轨可以调整各个冲切模架在冲切机底座上的固定位置；冲切模具装在冲切模架上并通过液压油缸驱动进行冲切工作，且冲切模架的两侧设置防板料跑偏的导向轮。作为优选，伺服送料机包括伺服电机、滚珠丝杆副、油缸压料机构、托料绳索、导向轮；伺服电机驱动滚珠丝杆副带动油缸压料机构进行送料，托料绳索支撑输送过程中的板料，导向轮在入口处两侧导向。

作为优选，切断机包括切断机底座、桥式模架、切断模具、液压油缸；桥式模架沿纵向固定在切断机底座上，切断模具装在桥式模架上并通过液压油缸驱动进行切断工作；且桥式模架两侧设置防板料跑偏的导向轮。作为优选，过渡分料机包括过渡分料机机架、电机减速机、动力滚筒和气动拨叉机构；动力滚筒由电机减速机通过链条驱动；复数只动力滚筒沿过渡分料机纵向通过支板安装在过渡分料机机架上构成动力滚筒线；2条动力滚筒线相互平行设置；气动拨叉机构设在过渡分料机末端的动力滚筒的下方，气动拨叉机构包括横向气缸、升降气缸、升降杆和支架；升降气缸与升降导轨装在支架上且升降气缸与升降杆连接，升降气缸驱动升降杆沿升降导轨作升降运动从动力滚筒的间隙中升起，然后横向气缸带动支架沿横向导轨作与板料输送方向交叉的横向水平运动，由升起的升降杆推动动力滚筒输送的板料横向位移。

作为优选，辊轧成型机包括机座、电机减速机、链轮、链条、齿轮、辊轧轴和辊轧轮；在机座上沿物料运动方向从前到后排列多对轧辊轮；每对辊轧轮包括上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊为上下设置并分别固定在各自辊轧轴上；电机减速机通过链轮、链条、齿轮分别驱动各下轧辊的辊轧轴转动，且下轧辊的辊轧轴通过齿轮驱动上轧辊的辊轧轴转动；上轧辊和下轧辊的截面设有相适配的凹凸形状，且上轧辊和下轧辊的凹凸形状从前到后依次逐渐变化，使得节能灯反射器槽型逐步成型；齿轮采用40Cr锻件并经齿面高频淬火且表面硬度HRC42-48；辊轧轴选择40Cr锻件并经球化调质HB＝280-320；辊轧轮选用Cr12Mov材质制成，经锻造、球化退火，表面淬火，回火，表面硬度达到HRC58-62。

作为优选，下料机包括机架和滚筒；滚筒装在机架上且滚筒表面镀硬铬；多个滚筒沿下料机的机架纵向平行排列构成滚道，滚道两侧设有挡板。该发明采用自动化流水线自动冲切成型，独创的渐进式滚轧成型，消除成型过程的内应力，反射面尺寸一致性高，产品品质稳定。

节能灯反射器快速钣金成型线改善效果

1）自动化程度高。全线仅需要一人进行下料操作，而传统生产模式则需要6～7人采用压机分步作业。

2）生产效率高。单件加工时间仅需要5秒，而传统模式的单独工序即需要6～8秒，完成全套工序则需要40～50秒，工效提高近10倍。

3）制件品质好。采用流水线自动成型，独创的渐进式滚轧成型，消除成型过程的内应力，反射面尺寸稳定且一致性高，产品品质稳定。

4）节能降耗。整线装机容量30千瓦，单件能耗仅40瓦。而传统生产模式需要160吨冲床不少于3台（功率22千瓦/台），另有3台折边机等设备，总功率约80千瓦，按照平均45秒/件计算，则单件能耗1000瓦。

图1是《节能灯反射器快速钣金成型线》的结构示意图。

图2（a）是该发明实施例的前半部分加工线示意图。

图2（b）是该发明实施例的后半部分加工线示意图。

图3是该发明实施例的开卷上料机结构示意图。

图4是该发明实施例的余料架结构示意图。

图5是图4的A向剖视图。

图6是该发明实施例的校平机结构示意图。

图7是该发明实施例的冲切机结构示意图。

图8是该发明实施例的伺服送料机结构示意图。

图9是该发明实施例的切断机结构示意图。

图10是该发明实施例的过渡分料机主视图。

图11是该发明实施例的过渡分料机俯视图。

图12是该发明实施例的过渡分料机的气动拨叉机构主视图。

图13是该发明实施例的过渡分料机的气动拨叉机构右视图。

图14是该发明实施例的过渡分料机的气动拨叉机构俯视图。

图15是该发明实施例的辊轧机结构示意图。

图16是图15的B向剖视图。

图17是该发明实施例的下料机结构示意图。

图中标记，1-开卷上料机，101-开卷上料机底座，102-液压胀缩芯轴，103-油缸，104-电机减速机，105-传动皮带，106-连杆，107-弹性浮动芯模，108-限位块，2-余料架，201-机架，202-滚筒，3-校平机，301-上压辊，302-下压辊，303-过渡滚筒，304-导向轮，4-冲切机，401-冲切机底座，402-冲切模架，403-冲切模具，404-液压油缸，405-导向轮，5-伺服送料机，501-底座，502-伺服电机，503-滚珠丝杆副，504-油缸压料机构，505-托料绳索，506-导向轮，6-切断机，601-切断机底座，602-桥式模架，603-切断模具，604-液压油缸，605-导向轮，7-过渡分料机，701-分料机机架，702-动力滚筒，703-气动拨叉机构，704-电机减速机，705-链条，706-升降杆，707-升降气缸，708-升降导轨，709-横向气缸，710-横向导轨，711-支架，8-辊轧机，801-机座，802-电机减速机，803-齿轮，804-辊轧轴，805-上轧辊，806-下轧辊，807-入口导向装置，9-下料机，901-机架，902-滚筒，10-板料。

《节能灯反射器快速钣金成型线》涉及一种节能灯反射器快速钣金成型线。

1.《节能灯反射器快速钣金成型线》包括开卷上料机、余料架、校平机、冲切机、伺服送料机、切断机、过渡分料机、辊轧成型机、下料机；所述开卷上料机、余料架、校平机、冲切机、伺服送料机、切断机、过渡分料机、辊轧成型机、下料机依次沿物料运行方向按前后排列且相邻的机台头尾连接构成生产线；所述开卷上料机包括开卷上料机底座、液压胀缩芯轴、油缸、电机减速机、传动皮带、连杆、弹性浮动芯模、限位块；所述液压胀缩芯轴通过支架安装在开卷上料机底座上，所述电机减速机通过皮带驱动液压胀缩芯轴转动；所述连杆两端分别与液压胀缩芯轴与弹性浮动芯模铰接；所述油缸与液压胀缩芯轴连接并驱动液压胀缩芯轴作水平伸缩运动，液压胀缩芯轴带动连杆摆动，实现弹性浮动芯模沿直径方向胀缩；所述限位块安装在液压胀缩芯轴上，用于卷料的轴向限位。

2.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述余料架包括机架和滚筒；2根所述滚筒并列设置，且2根滚筒的两端通过轴承分别与两侧的机架连接。

3.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述校平机包括上压辊和下压辊；所述上压辊和下压辊按2根上压辊与3根下压辊的模式间隔排列，上压辊和下压辊的间隙可以调节，上压辊和下压辊沿物料运行方向相互平行设置，在物料的出口处设有过渡滚筒，在物料的入口处设有两侧导向滚轮。

4.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述冲切机包括冲切机底座、冲切模架、冲切模具、液压油缸；所述冲切模架沿纵向固定在冲切机底座上，且通过直线导轨可以调整各个冲切模架在冲切机底座上的固定位置；所述冲切模具装在冲切模架上并通过液压油缸驱动进行冲切工作，且冲切模架的两侧设置防板料跑偏的导向轮。5.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述伺服送料机包括伺服电机、滚珠丝杆副、油缸压料机构、托料绳索、导向轮；所述伺服电机驱动滚珠丝杆副带动油缸压料机构进行送料，所述托料绳索支撑输送过程中的板料，导向轮在入口处两侧导向。

6.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述切断机包括切断机底座、桥式模架、切断模具、液压油缸；所述桥式模架沿纵向固定在切断机底座上，所述切断模具装在桥式模架上并通过液压油缸驱动进行切断工作；且桥式模架两侧设置防板料跑偏的导向轮。

7.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述过渡分料机包括过渡分料机机架、电机减速机、动力滚筒和气动拨叉机构；所述动力滚筒由电机减速机通过链条驱动；复数只所述动力滚筒沿过渡分料机纵向通过支板安装在过渡分料机机架上构成动力滚筒线；2条动力滚筒线相互平行设置；所述气动拨叉机构设在过渡分料机末端的动力滚筒的下方，所述气动拨叉机构包括横向气缸、升降气缸、升降杆和支架；所述升降气缸与升降导轨装在支架上且升降气缸与升降杆连接，升降气缸驱动升降杆沿升降导轨作升降运动从动力滚筒的间隙中升起，然后横向气缸带动支架沿横向导轨作与板料输送方向交叉的横向水平运动，由升起的升降杆推动动力滚筒输送的板料横向位移。

8.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述辊轧成型机包括机座、电机减速机、链轮、链条、齿轮、辊轧轴和辊轧轮；在机座上沿物料运动方向从前到后排列多对轧辊轮；每对所述辊轧轮包括上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊为上下设置并分别固定在各自辊轧轴上；所述电机减速机通过链轮、链条、齿轮分别驱动各下轧辊的辊轧轴转动，且下轧辊的辊轧轴通过齿轮驱动上轧辊的辊轧轴转动；所述上轧辊和下轧辊的截面设有相适配的凹凸形状，且上轧辊和下轧辊的凹凸形状从前到后依次逐渐变化，使得节能灯反射器槽型逐步成型；所述齿轮采用40Cr锻件并经齿面高频淬火且表面硬度HRC42～48；所述辊轧轴选择40Cr锻件并经球化调质HB＝280～320；所述辊轧轮选用Cr12Mov材质制成，经锻造、球化退火，表面淬火，回火，表面硬度达到HRC58～62。

9.根据权利要求1所述的节能灯反射器快速钣金成型线，其特征在于：所述下料机包括机架和滚筒；所述滚筒装在机架上且滚筒表面镀硬铬；多个所述滚筒沿下料机的机架纵向平行排列构成滚道，滚道两侧设有挡板。

图1是一种节能灯反射器，是由多个折面构成长条形的零件，其用金属板料经钣金加工而成。产品的工艺要求是形状符合，尺寸稳定，表面光滑，具有很好的反射面和照明反射效果。图2（a）和图2（b）是用于加工节能灯反射器的快速钣金成型线，其以开卷上料机1、余料架2、校平机3、冲切机4、伺服送料机5、切断机6（图2（a））、过渡分料机7、辊轧成型机8、下料机9（图2（b））构成各个加工工位，且各工位依次沿物料运行方向按前后排列且相邻的机台头尾连接构成生产线。在图3中，开卷上料机1包括开卷上料机底座101、液压胀缩芯轴102、油缸103、电机减速机104、传动皮带105、连杆106、弹性浮动芯模107、限位块108。液压胀缩芯轴102通过支架安装在开卷上料机底座101上，电机减速机104通过皮带驱动液压胀缩芯轴102转动。 油缸103与液压胀缩芯轴连接。液压胀缩芯轴102通过销轴与连杆106一端铰接，连杆106的另一端与弹性浮动芯模107铰接。

油缸驱动液压胀缩芯轴作水平伸缩运动，由此驱动连杆106摆动，连杆带动弹性浮动芯模107沿直径方向胀缩，由此实现与卷状板料的直径相适配。限位块108安装在液压胀缩芯轴上，其作用是沿液压胀缩芯轴的轴向挡住卷料而进行限位，以保证板料顺利开卷。开卷上料机可以同时支撑两卷板料，并可同时开卷。开卷上料机的承载不小于5吨，最大单卷卷料重量不大于2.5吨，外径1200毫米。要做到使两卷板料能够同步开卷，取决于胀缩芯模将两卷料内圈同时张紧的程度。由于两卷料内圈直径尺寸不可能完全一致，而开卷上料机的胀缩芯模张开尺寸仅能保证一种内径尺寸处于张紧状态。由于该机具有独创的弹性浮动芯模结构（图3），其采用两套独立的浮动芯模来补偿卷状板料的内径尺寸之差。在图4和图5中，余料架2包括机架201和滚筒202。其采用托料滚筒结构，用于双卷料多余部分的积存，并设置上下位置感应开关以保证合适的集料余量。在图6中，校平机机架上设有2根上压辊301和3根下压辊302。上压辊和下压辊按2上3下设置，上压辊和下压辊的间隙可以调节，上压辊和下压辊沿物料运行方向相互平行设置。为保证物料顺利进出并防止跑偏，在物料的出口处设有过渡滚筒303，在物料的入口处设有两侧导向滚轮304。校平机采用上下压辊来校平板料，无驱动动力，借用送料动力。由于通过油缸驱动进行压料，可以保证足够的压料力，使板料在输送过程中不位移。该机可同时输送两组板料。

在图7中，冲切机4包括冲切机底座401、冲切模架402、冲切模具403、液压油缸404。在冲切机底座上沿纵向设置4套冲切模架402，且通过直线导轨可以调整各个冲切模架在冲切机底座上的固定位置。冲切模具403装在冲切模架上并通过液压油缸驱动进行冲切工作，且冲切模架的两侧设置防板料跑偏的导向轮405。冲切机用于所有通孔、压台、压印、翻孔的冲切。4套桥式冲切模架，采用液压动力驱动冲切。冲切模架采用整体焊接结构，具备足够的刚性与强度。冲切模架间距可人工调整，也可固定安装。如图8所示，伺服送料机5包括底座501、伺服电机502、滚珠丝杆副503、油缸压料机构504、托料绳索505、导向轮506。伺服电机502驱动滚珠丝杆副503带动油缸压料机构504进行送料。板料10在输送过程中通过托料绳索505支撑板料，导向轮506进行两侧导向。 伺服送料机通过油缸驱动压料，以保证足够的压料力，使板料在输送过程中不产生滑移，并可同时输送两组板料。在图9中，切断机6包括切断机底座601、桥式模架602、切断模具603、液压油缸604。桥式模架602沿纵向固定在切断机底座601上，切断模具603装在桥式模架上并通过液压油缸604驱动进行切断工作。在桥式模架两侧设置防板料跑偏的导向轮605。切断机用于板料的分切。可同时冲切两组板料。

校平机3、冲切机4、伺服送料机5、切断机6均安装在一个整体机座上，这样可以方便地调整上述各机台的位置。在图10、11中，过渡分料机7包括过渡分料机机架701、动力滚筒702和气动拨叉机构703、电机减速机704。动力滚筒702由电机减速机104通过链条705驱动。沿过渡分料机纵向通过支板安装有多只动力滚筒，并在过渡分料机机架上构成动力滚筒线。过渡分料机上相互平行设置2条动力滚筒线。过渡分料机的末端的滚筒下方设有气动拨叉机构703。在图12中，气动拨叉机构由两根升降杆706、一只横向气缸709、两只升降气缸707和支架711构成，其中横向气缸709为无杆气缸。在图13中，两只升降气缸707装在支架711的两端，两只升降气缸707分别驱动各自的升降杆706沿升降导轨708同步升降，使得升降杆在动力滚筒的间隙中作升降运动。 在图14中，横向气缸709带动支架711沿横向导轨710作与板料输送方向交叉的横向水平运动，两根升起的升降杆706推动板料横向移位。气动拨叉机构使两根升降杆沿升降导轨先从动力滚筒间隙中升起，然后再沿水平导轨作水平运动，推动动力滚筒上输送的板料作横向位移，由此完成两组板料切换为单组板料的任务。过渡分料机采用两套动力滚筒线实现两组板料的切换喂料，以便供给后道的辊轧机对单组板料进行连续轧制。

在图15中，辊轧机8包括机座801、电机减速机802、链轮和链条、齿轮803、辊轧轴804和辊轧轮。辊轧机用于如图1所示的节能灯反射器截面形状的辊轧成型。在机座上沿物料运动方向从前到后排列多对轧辊轮。每对辊轧轮由上轧辊805和下轧辊806组成，上轧辊和下轧辊为上下设置并分别固定在各自辊轧轴804上。电机减速机802采用变频电机。变频电机通过减速机、链轮、链条和齿轮驱动各个下轧辊的辊轧轴转动，各下轧辊的辊轧轴装有齿轮，由该齿轮传动上轧辊的辊轧轴所装的齿轮803带动上轧辊转运。上轧辊805和下轧辊806表面设有相适配的凹凸形状（图16），且上轧辊和下轧辊的凹凸形状从前到后依次变化，使得节能灯反射器槽型逐步成型。采用变频电机控制，可保证输送动力速度稳定，确保产品的制造精度。辊轧机8在进料端还装有入口导向装置807，入口导向装置807由支架、下托料滚筒和两侧导向板组成。下托料滚筒为6只无动力滚筒且并行排列装在支架上，用于在下部托住板料；两侧导向板为固定挡块结构，用于板料进料通道的两侧导向。入口导向装置可以确保板材以正确姿态进入辊轧机的上下压辊。为保证工艺要求，其中齿轮采用40Cr锻件并经齿面高频淬火且表面硬度HRC42-48，辊轧轴选择40Cr锻件并经球化调质HB＝280-320，辊轧轮选用Cr12Mov材质制成，经锻造、球化退火，表面淬火，回火，表面硬度达到HRC58-62。在图17中，下料机9的机架901上设有多个并列的滚筒902。滚筒902表面镀硬铬，多个滚筒沿下料机纵向平行排列构成滚道，在滚道两侧设有防止物料跑偏的挡板。下料机用于承接成型后的产品，采用无动力斜坡滚道结构。

2020年7月17日，《节能灯反射器快速钣金成型线》获得安徽省第七届专利奖优秀奖。 2100433B

快速成型技术是利用三维建模软件快速生成模型和实体零件的技术总称。它是一种新颖的零件制造方式，应用层层堆积、增材制造的手段生产加工零件。3D打印与传统的铸造、机械加工等方法相比，更容易适应产品设计的变化，缩短了产品开发周期。依靠此技术可以生成非常复杂的实体，而且成型的过程中无需模具的辅助。快速成型技术涉及到 CAD 技术、材料科学、数控技术、电子技术、机械工程和激光技术等多种领域，是实现产品从二维模型转换为三维实体的一种制造方式。快速成型技术有很多种成熟的工艺方法，如熔融沉积成型制造工艺、光固化快速成型工艺、激光烧结工艺、叠层实体制造工艺。

快速成型技术是由计算机利用三维建模软件构建三维模型，随后依据工艺规划，将建立的模型分散成一系列有序的二维单元，一般在 Z 向根据厚度要求首先进行分层，把三维模型分离成一系列的二维切片，然后根据每一层的轮廓信息，输入设计的加工参数，生成加工程序，最后经由快速成型系统将零件自动成型，从而得到一个三维物理模型。

本书通过大量的照片图、立体图及线条图示例，深入浅出地阐述了初级钣金工所需的知识和技能，力图使读者在较短的时间内了解和掌握钣金工的操作方法和技巧。本书分九章，主要内容有冷作钣金工基础知识，冷作钣金工常用工具和量具，划线、放样和展开，冷作钣金下料，冷作钣金成形，冷作钣金装配，冷作钣金连接，冷作钣金矫正和冷作钣金质量检验。