本發(fā)明屬于機械加工中的變高度輥模成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變高度輥模成形裝置、變高度輥模成形系統(tǒng)及成形方法。

背景技術(shù)：
近年來，變截面輥彎成形技術(shù)已成為輥彎成形領(lǐng)域的一個熱點研究課題，特別是變高度輥彎成形技術(shù)，在成形深窄類鈑金零件方面有著諸多優(yōu)點。其中，深窄類鈑金零件是指：高度較大、寬度較小的鈑金零件。目前，國內(nèi)外已成功研制出了數(shù)個變高度輥彎成形樣機，然而，現(xiàn)有的變高度輥彎成形技術(shù)面臨著諸多問題，例如，由于零件變截面區(qū)和等截面區(qū)的回彈角不同，使得零件成形精度的控制變得非常復(fù)雜，目前，缺少有效的技術(shù)途徑加以解決。此外，世界范圍內(nèi)已有的變高度輥彎成形樣機，涉及多軸的空時協(xié)同控制，軸數(shù)規(guī)模龐大，控制復(fù)雜，在實際生產(chǎn)過程中面臨系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、可靠度低、成形精度有限以及維護復(fù)雜等諸多問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種變高度輥模成形裝置、變高度輥模成形系統(tǒng)及成形方法，可有效解決上述問題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供一種變高度輥模成形裝置，包括底模(4)、成形軋輥組(5)、成形軋輥組運動機構(gòu)、底座(6)和上位機；所述底模(4)固定于所述底座(6)上，所述底模(4)具有與被成形帽型零件底部形狀相同的成形槽(4-1)；并且，所述成形槽(4-1)的長度不小于2倍被成形帽型零件所需成形單元的長度；此外，所述被成形帽型零件包括U型零件以及從所述U型零件的左右兩豎邊分別向外對稱延伸的左壓邊和右壓邊；所述左壓邊和所述右壓邊具有相同的成形曲線；則：所述成形槽(4-1)具有首尾相接的m個成形子槽，每個成形子槽的長度與被成形帽型零件所需成形單元的長度相同，每個成形子槽的槽外沿軌跡曲線與被成形帽型零件的成形曲線一致；其中，m值為所述成形槽(4-1)長度除以被成形帽型零件所需成形單元長度的整數(shù)值；所述成形軋輥組(5)設(shè)置于所述底模(4)的正上方，設(shè)所述成形軋輥組(5)包括n道次的成形軋輥(5-1)；其中，n為自然數(shù)；每個所述成形軋輥(5-1)均包括主成形軋輥(5-1-1)以及位于所述主成形軋輥(5-1-1)左右兩側(cè)、且高于所述主成形軋輥(5-1-1)的左輔助軋輥(5-1-2)和右輔助軋輥(5-1-3)；所述成形軋輥(5-1)的成形角度指：所述左輔助軋輥(5-1-2)的外部徑向曲面與所述主成形軋輥(5-1-1)軸向之間的夾角；同時，也為所述右輔助軋輥(5-1-3)的外部徑向曲面與所述主成形軋輥(5-1-1)軸向之間的夾角；所述成形軋輥組(5)的各道次成形軋輥(5-1)的成形角度從第一道次到最后道次逐次遞增；所述成形軋輥組運動機構(gòu)包括x向運動機構(gòu)和n個z向運動機構(gòu)；上位機分別與所述x向運動機構(gòu)和n個z向運動機構(gòu)連接；其中，x向為被成形零件的進料方向；z向為在加工平面內(nèi)與x向垂直的方向；所述x向運動機構(gòu)用于驅(qū)動所述成形軋輥組(5)整體在x向移動，即：在所述成形軋輥組(5)整體x向移動時，相鄰成形軋輥(5-1)之間的道次間距為固定值，保持不變；每個z向運動機構(gòu)唯一對應(yīng)一個道次的成形軋輥(5-1)，用于獨立調(diào)節(jié)該道次成形軋輥(5-1)的z值，即：獨立調(diào)節(jié)該道次成形軋輥(5-1)與所述底模(4)之間的垂向距離。優(yōu)選的，當(dāng)n為5時，所述成形軋輥組(5)由5個道次的成形軋輥(5-1)組成，所述成形軋輥(5-1)的成形角度從第一道次到第5道次依次為20°、40°、60°、80°和90°。優(yōu)選的，所述成形軋輥組運動機構(gòu)包括齒輪齒條副和絲杠副；所述齒輪齒條副作為所述x向運動機構(gòu)，所述絲杠副作為所述z向運動機構(gòu)。優(yōu)選的，還包括：開卷裝置(1)、送料裝置(2)、定截面輥彎成形裝置(3)、切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置；本發(fā)明還提供一種變高度輥模成形系統(tǒng)，包括：變高度輥模成形裝置、開卷裝置(1)、送料裝置(2)、定截面輥彎成形裝置(3)、切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置；在變高度輥模成形裝置的前面，按板料輸送方向，依次設(shè)置所述開卷裝置(1)、所述送料裝置(2)和所述定截面輥彎成形裝置(3)；在變高度輥模成形裝置的后面，按板料輸送方向，依次設(shè)置所述切斷裝置、所述出料裝置和所述碼垛裝置。本發(fā)明還提供一種變高度輥模成形方法，包括以下步驟：步驟1：當(dāng)需要將板材成形為寬度為n1、長度為L1、左右壓邊具有特定成形曲線的帽形截面的構(gòu)件時，計算機讀取被成形帽型零件左右壓邊的特定成形曲線圖；其中，該特定成形曲線圖為x和z的方程；x向為被成形零件的進料方向；z向為在加工平面內(nèi)與x向垂直的方向；步驟2：制作底模(4)，使底模(4)具有與被成形帽型零件底部形狀相同的成形槽(4-1)；其中，該成形槽(4-1)的寬度即為n1；該成形槽(4-1)的長度為L2，則：L2不小于2倍L1；設(shè)L2除以L1的整數(shù)為m，則使成形槽(4-1)具有首尾相接的m個成形子槽，每個成形子槽的長度為L1，每個成形子槽的槽外沿軌跡曲線與所述特定成形曲線一致；將物料輸送方向，將m個成形子槽依次記為第1成形子槽、第2成形子槽…第m成形子槽；步驟3：搭建變高度輥模成形系統(tǒng)，即：按板材輸送方向，依次設(shè)置開卷裝置(1)、送料裝置(2)、定截面輥彎成形裝置(3)、變高度輥模成形裝置、切斷裝置、出料裝置和碼垛裝置；對于變高度輥模成形裝置，在底模(4)的正上方設(shè)置成形軋輥組(5)，即：使每個成形軋輥(5-1)的主成形軋輥(5-1-1)位于底模的成形槽(4-1)的正上方，其中，主成形軋輥(5-1-1)的軸向長度與成形槽(4-1)的槽寬度相適配；設(shè)成形軋輥組(5)由n個成形軋輥(5-1)組成，其成形角度從第1道次到第n道次分別為：α1、α2…αn；步驟4：然后，首先由開卷裝置(1)對成卷的板材進行開卷；，通過送料裝置(2)，將開卷后的板材輸送到定截面輥彎成形裝置(3)進行定截面成形，所述定截面輥彎成形裝置(3)依次將板材成形為首尾相接的多個U形構(gòu)件，按成形先后順序，依次記為第1U形構(gòu)件、第2U形構(gòu)件…；其中，每個U形構(gòu)件均包括位于底部的橫面以及位于所述橫面左右兩側(cè)的左側(cè)面和右側(cè)面；U形構(gòu)件的寬度即為n1，長度為L1；步驟5：上位機通過成形軋輥組運動機構(gòu)而控制成形軋輥組(5)抬升，使所述成形軋輥組(5)與所述底模(4)分離；將經(jīng)過步驟4后的第1U形構(gòu)件輸送至所述底模(4)的第1成形子槽中；步驟6：上位機控制所述成形軋輥組(5)朝向第1U形構(gòu)件運動，即：控制所述成形軋輥組(5)進行x向運動；當(dāng)?shù)?道次的成形軋輥運動到第1U形構(gòu)件頭部位置P1的正上方時，上位機一方面，驅(qū)動所述成形軋輥組(5)沿所述第1U形構(gòu)件進行x向運動，另一方面，上位機還開始對各個道次的成形軋輥在z軸的位置進行獨立調(diào)節(jié)控制，使各個道次的成形軋輥向所述底模...