专利名称：快变弯曲加工垫枕的制作方法
技术领域：
OOOl]本发明一般涉及弯管机和管弯曲加工装置。更具体地，本发明
涉及^:配置为便于整个弯曲加工装置的适当定位、互连及止动的组件，这 整个弯曲加工装置用于快速连接到弯管机，或者用于快速与弯管机断开或 分离。
背景技术：
在自动化制造中，例如，对转换的考虑特别地可通过液压成形 管的制造表现出来，液压成形管的制造使用了传统的管弯曲法来在专用的 单一弯曲配置线上实现预液压成形弯曲。随着在中低排量车辆上越来越多 地采用液压成形技术，同样增加了遇到各种弯曲和弯曲机使用需要。结果， 在需要进行完全的加工改变前，可在一个弯曲机上制造的管弯曲配置的百 分比将受到越来越多的限制。这样，优选的弯曲模具安装单元16包括加工板38和加工柱40 (图2),其中，板38和柱40可被整体形成，如图所示。加工板38呈现 为圓形平板，其位于由垫枕单元24限定的、形状相合的通孔镶嵌件(inset) 42内。机构12a和板38净皮协同配置成，将弯曲扭矩传递给才莫具36和管 14,这对本发明适当功能而言是必须的。如最佳示于图6中的，优选的镶嵌件42和加工板38被协同配置，以使得当板38被插入其中，板38的顶 面与垫枕单元24基本齐平。板38的直径优选在镶嵌件42直径的95-99 %以内，以使得加工板38和垫枕单元24基本上是水平不可平移的。加工 柱40被配置为固定多个弯曲模具36 (如在所示实施例中的三层堆叠配 置)，并呈现为从板38竖直突出的延长构件。柱40呈现出的截面配置(例 如，开口圓形、星形或"D"形等)与由弯曲模具36限定的中心开口相关 联，以使得弯曲模具36可牢固地滑入到所示的共轴配置内。在一个优选 实施例中，弯曲模具可被堆叠到约75cm (或30in)的最大高度。如最佳示于图3中的，回转弯管成形才莫具安装单元22将回转弯 管成形才莫具(wiper die) 50固定成邻近可应用的或所选的弯曲^f莫具36。 回转弯管成形模具安装单元22沿在弯曲切点(即，当施加了弯曲力并压 缩管时，管14和弯曲模具36之间的初始接触点)之后的、所选弯曲模具 36的管凹槽来定位回转弯管成形模具50。回转弯管成形模具50呈现(或 称存在)一远端，其净皮配置为，在弯曲切点附近抵接到模具36时允许弯 曲模具36的转动。更具体地，回转弯管成形才莫具50呈现一弯曲端，其具 有的曲率半径稍大于弯曲;t莫具36的曲率半径，以佳J寻在不平移回转弯管 成形模具50的情况下弯曲模具36能可滑动地转动。应意识到，适当地定 位回转弯管成形才莫具50有助于控制该弯曲的内侧上的管14的表面质量。类似夹紧模具安装单元18,压力模具安装单元20包括由垫枕单元24限定的区域24p和至少一个定位销241,以及用于固定压力才莫具 64的压力模具安装板62(图l和2)。板62可移位到和移位出接合情况， 其中压力才莫具64施加进一步的夹持和弯曲反作用力(counter-force)至 可操作定位的管14。压力模具安装单元18被配置，以使得压力模具64 可在弯曲之前被邻近夹紧模具56定位，并且呈现出足够的侧向长度，以 向管14的最小切面施加压力。在本领域中可以发现压力模具64具有在弯 曲期间控制管拉伸和表面质量的功能。优选的板62 ^皮配置为如所需地固 定各种压力模具的配置和长度。最后，类似夹紧单元18,提供了将压力 模具安装单元20锁定就位，用于在弯曲机12上或之外安全传输的机构(未 示出)。新颖的垫枕单元24优选地呈现出耐用平面结构，其至少覆盖弯 曲冲几12的顶部的一部分。如最佳示于图2中的，组件10的垫枕单元24 呈现出一般钥匙形状的平面配置，其中矩形切面66从宽幅圓形或多边形 形状主切面68延伸而出，以提供用于剩余单元的支撑结构和安装表面。 垫枕单元24被配置为使能驱动结构12a和弯曲模具安装单元16的接合， 以及同样地限定将结构板38暴露给弯曲机12的前述镶嵌件42。优选的 垫枕单元24可通过一套传统的方法(例如， 一个或多个夹子或螺紋轴套/ 螺栓)；陂连接到弯曲机12,其可通过操作者轻易移除。然而，可以发现 由弯曲机12施加至管14和组件10的弯曲力和夹持力或吸持力的结果是 垫枕单元24不需要进一步与弯曲机12相连接，这是因为力足以用来弯曲 管14并足以将组件10夹持就位。与心轴鞍座单元26类似，套圈鞍座单元28部分地由垫枕单元 24的矩形切面66上的区域24o来限定(图2 ),其中套圈32 ^皮安放成用 于连接弯曲机12。也如进一步在本领域中被发现的，套圏32被配置以夹住管14，以夹持和定位用于弯曲的管14，建立弯曲间距离并设定弯曲平 面。在图8-12a中，以组件100呈现了本发明的第二优选实施例， 其中弯曲模具加工堆叠110可被安装在弯曲加工板122之上，并且其具有 将由弯曲机12产生的C轴扭矩传递给管14的功能。如最佳示于分解图9 的，弯曲模具加工堆叠IIO可以呈现三层弯曲模具堆叠或任何其它由组件 100所支撑的给定管的几何形状所需的配置。回转弯管成形^t具夹持单元 112被配置为将回转弯管成形模具50邻近弯曲模具加工堆叠110适当布置 (图8-10),这是出于前面关于组件IO所述的原因。回转弯管成形^f莫具夹 持单元112保持刚性地连接到垫枕板单元134,但也可优选是可调的，以 使得适宜由组件IOO所支撑的弯曲加工配置的整个范围。夹紧才莫具安装单元114限定了两个竖直4走槽114a以及两个位于 键槽114a側面的竖直缝槽114b (图8-10)。键槽114a和缝槽114b —起 协同地用作弯曲机12或卫星传动器的驱动弯曲臂(未示出)的万向连接 点，以及用作用于多数夹紧模具加工116的传统配置的通用安装。如图8、 IO和12中所示，在弯曲之前压力模具安装单元118优选地邻近夹紧模具 安装单元114的左侧定位，并且同样呈现两个竖直4定槽118a和四个位于 键槽118a侧面的竖直缝槽(或狭槽)118b。压力模具安装单元的键槽118a 和缝槽118b —起协同地用作弯曲机12的压力模具单元(也未示出)的万 向连接点，以及用作用于多数压力模具加工120的传统配置的通用安装。在所示的组件100的实施例中，并未提供弯曲^f莫具塔形单元34 的等同物。作为替换，加工柱螺母124被用于与加工柱126结合，以在相 对于弯曲加工板128基本固定的位置(即，具有最小的偏转)夹持弯曲模 具加工堆叠110 (图9和11 )。螺母124和柱126协同地将来自弯曲机12 的夹紧力和压力传输到垫枕轴承130，垫枕轴承130在图9中示例性地示 为固定环轴承。弯曲加工板128用作用于由组件100所支撑的弯曲^t具加 工堆叠110的多数传统配置的通用安装。弯曲加工板128将来自垫枕驱动 板136 (图9和11)的C轴扭矩传递给弯曲才莫具加工柱126和堆叠110。 还可以发现通过到垫枕驱动板136的连接，弯曲加工板128设定了垫枕轴 承130的预载。垫枕轴承130降低了在弯曲模具加工堆叠110和垫枕单元 134之间转动位移期间的能量消耗，允许弯曲机12将弯曲扭矩传递到管 14,并提供夹紧力和压力模具力的反作用力。最后，如前所述，垫枕驱动板136的功能在于将弯曲加工板128 连接到弯曲机12的C轴(
图11 )。因此，驱动板136将产生自驱动机构 12a的扭矩，穿过弯曲加工板128传递到弯曲模具机构堆叠110。更具体 地并如示于图9的，其中弯曲加工板128包括轴承插入部分128a和多个 位于插入部分128a的远端的接合齿轮齿128b。驱动板136限定了相等的 多个槽口 136a,其^C配置为以这样的形式来接收齿128b:在插入部分128a位于轴承130之内时，优选地形成上覆层。可以发现齿和槽口的配置促进 了弯曲加工和驱动玲反128、 136之间的统一位移，并可传递更大的力。
0035上文所描述的本发明的优选形式仅仅用于解释说明，不应该被 用来以限制性意义对本发明的范围进行解释。对于本文所述的示例性实施 例和操作才莫式的显而易见改进，本领域技术人员在不超出本发明精神的情 况下能够轻易获得。因此，发明人基于等同原则来陈述他们的意图，以确 定本发明公平合理的范围，该范围包括虽然在所附权利要求阐述的本发明 字面上的范围之外，但并未实质脱离该范围的任何装置、组件或方法。
权利要求
1.一种适于与具有驱动机构的弯管机一起使用的、并且用于弯曲至少一个可操作地定位的管的组件，所述组件包括弯曲模具安装单元，被配置为将至少一个弯曲模具固定到相对于所述弯曲模具安装单元的固定位置；夹紧模具安装单元，被配置为将夹紧模具固定到一固定位置，其中所述夹紧模具可操作用于产生对所述管的夹持力；压力模具安装单元，被配置为将压力模具固定到大致邻近所述夹紧模具的一固定位置处；回转弯管成形模具安装单元，被配置为将至少一个回转弯管成形模具固定到一个与所述压力模具相反的固定位置处，以致所述弯曲、夹紧、压力和回转弯管成形模具被协同配置成，在受驱动地耦接到所述机构并且所述弯管机被起动时，将所述管保持在可操作位置处，使所述管弯曲，并控制弯曲期间的管拉伸和表面变形；以及垫枕单元，可转动地连接到所述弯曲模具安装单元，固定地连接到所述夹紧、压力和回转弯管成形模具安装单元，并可拆卸地连接到所述弯管机，以使所述组件总体上能够同时与所述弯管机连接或断开。
2. 根据权利要求1所述的组件，其中所述弯曲模具安装单元被配置 为固定多个弯曲模具，所述弯曲模具相对于所述垫枕单元被竖直堆叠，并 且所述夹紧模具具有的高度尺寸不小于所堆叠的弯曲模具的高度，以使得 能够在所述管邻近所述弯曲^t具中任一个时向所述管施加夹持力。
3. 根据权利要求2所述的组件，其中所述多个弯曲模具中的每一个 都呈现出不同的曲率半径，并且所述弯曲、夹紧、压力和回转弯管成形才莫 具安装单元被协同配置为在所述管中产生复合弯曲，而不需要从所述垫枕 单元断开。
4. 根据权利要求l所述的组件，进一步包括心轴鞍座单元，所述心轴鞍座单元包括用于安装的表面区域和至少一个用于适当定位心轴组件的定位销，其中所述区域和销由所述垫枕单元限 定，所述心轴组件置于所述心轴鞍座单元内，并包括可滑动地插入所述管 内心轴，以在弯曲期间支撑所述管。
5. 根据权利要求l所述的组件，进一步包括套圈鞍座单元，所述套圈鞍座单元包括用于安装的表面区域和至少一 个用于适当定位套圈的定位销，其中所述区域和销至少部分地由所述垫枕 单元限定，所述套圈4皮置于所述套圈鞍座单元内并#:配置为与所述管的末端相 接合，以将所述管保持在所述可操作位置。
6. 根据权利要求l所述的组件，进一步包括轴承装置，位于所述弯曲模具安装单元和所述垫枕单元中间。
7. 根据权利要求1所述的组件，其中所述弯曲模具安装单元包括具 有远端的延长加工柱，且所述至少一个弯曲模具限定了4皮配置为接收所述 柱的至少一部分的中心开口 。
8. 根据权利要求7所述的组件，进一步包括弯曲才莫具塔单元，连接到所述垫枕单元，在所述远端处或附近可转动 地耦接到所述加工柱，并^皮配置为水平地支撑所述柱。
9. 根据权利要求8所述的组件，进一步包括第一轴承装置，位于所述弯曲才莫具安装单元和所述垫枕单元中间；以及第二轴承装置，位于所述弯曲^t具安装单元和所述塔单元中间， 所述笫一和第二轴承装置,皮配置为在所述弯管机起动时，减少相邻单 元间的摩擦。
10. 根据权利要求7所述的组件，其中所述弯管机包括C轴驱动机构，其在所述弯管机^^动时产生扭矩，并且所述组件进一步包括驱动板，所述驱动板;陂配置为将所述弯曲才莫具安装单元连接到所述C轴驱动机构，并 将所述扭矩传递给所述弯曲模具安装单元。
11. 根据权利要求1所述的组件，其中所述垫枕单元包括限定了具有 第一直径的平面圆形形状的镶嵌区域，并且所述弯曲才莫具安装单元包括呈 现为具有第二直径圆形形状的弯曲才莫具加工板，所述第二直径在所述第一 直径的95-99%的范围内，以使得所述弯曲模具加工板相对于所述垫枕单 元一般不能水平平移。
12. 根据权利要求2所述的组件，其中所述回转弯管成形模具安装单 元包括可调机构，其^L配置为提升或降低所述回转弯管成形^t具至所述弯 曲模具中 一个选定模具的高度。
13. 根据权利要求2所述的组件，其中所述回转弯管成形模具安装单 元被配置为将多个回转弯管成形模具固定在固定位置处，并且所述回转弯 管成形才莫具是可单独调节的。
14. 根据权利要求l所述的组件，其中所述夹紧模具安装单元包括夹 紧模具加工板以及用于将所述夹紧模具加工板连接到所迷垫枕单元的锁定机构，所述垫枕单元限定了至少 一个用于适当定位所述夹紧模具加工板 的定位销，并且所述夹紧模具加工板被配置为将所述夹紧模具保持在相对 于该夹紧模具加工板的固定位置处。
15. 根据权利要求14所述的组件，其中所述夹紧模具安装单元进一 步限定了多个键槽和竖直缝槽，并且所述夹紧模具安装单元被通用地配置 为，将多个不同形状和尺寸的夹紧;溪具保持在相对于该夹紧模具安装单元 的固定位置处。
16. 根据权利要求1所述的组件，其中所述压力模具安装单元包括压 力模具加工板和用于将所述压力模具加工板固定地连接到所述垫枕单元的锁定机构，所述垫枕单元限定了至少一个用于适当定位所述压力模具加 工板的定位销，并且所述压力模具加工板被配置为将所述压力模具保持在 相对于该压力模具加工板的固定位置处。
17. 根据权利要求16所述的组件，其中所述压力模具安装单元进一 步限定了多个键槽和竖直缝槽，并且所述压力模具安装单元被通用地配置 为将多个不同长度的压力模具保持为堆叠配置。
18. 根据权利要求1所述的组件，其中所述弯管机为CNC管弯曲机。
19. 一种适于与具有驱动机构的弯管机一起使用的、并且用于弯曲至 少一个可操作地定位的管的组件，所述组件包括弯曲模具安装单元，;故配置为将多个弯曲^t具固定到相对于所述弯曲 模具安装单元的固定位置处；夹紧模具安装单元，被配置为将夹紧模具固定到一固定位置，其中所述夹紧4莫具可操作用于产生直接对所述管的夹持力；压力模具安装单元，被配置为将压力模具固定到大致邻近所述夹紧模 具的一固定位置处；回转弯管成形才莫具安装单元，；波配置为将至少一个回转弯管成形才莫具 固定到与所述压力模具相反的固定位置处；垫枕单元，可转动地连接到所述弯曲模具安装单元，固定地连接到所 述夹紧、压力和回转弯管成形^t具安装单元，并可拆卸地连接到所述弯管 机，以使所述组件能总体上与所述弯管机连接或断开；心轴鞍座单元，所述心轴鞍座单元包括用于安装的表面区域和至少一 个用于适当定位心轴组件的定位销，其中所述区域和销由所述垫枕单元限 定；以及套圈鞍座单元，所述套圈鞍座单元包括用于安装的表面区域和至少一 个用于适当定位套圏的定位销，其中所述区域和销至少部分地由所述垫枕 单元限定，所述弯曲、夹紧、压力和回转弯管成形^t具、心轴组件和套圈4支协同配置成，在受驱动地耦接到所述机构并且所述弯管机#^动时，将所述管 保持在可操作位置处，使所述管弯曲，并控制弯曲期间的管拉伸和表面变 形，所述心轴组件由所述心轴鞍座单元安放和定位，并包括可滑动地插入 所述管内的心轴，以在弯曲期间支撑所述管，所述套圈由所述套圈鞍座单元安放和定位，并被配置为与所述管的末 端相接合，以将所述管保持在所述可操作位置，确定弯曲距离，并设定弯 曲所处的平面。
20. —种适于与弯管机一起使用的、并且用于保持和弯曲至少一个可 操作地定位的管的组件，所述组件包括弯曲模具安装单元，所述弯曲模具安装单元包括加工柱，所述加工柱 被配置为将多个弯曲模具固定到相对于所述加工柱的固定位置处，其中所 述^f莫具呈现出多个不同的侧向半径；弯曲模具塔单元，可转动地连接到所述加工柱的远端；夹紧模具安装单元，被配置为将夹紧模具固定到一固定位置，其中所 述夹紧模具以及所述弯曲模具中选定的一个弯曲模具被协同配置，以产生 直接对所述管的夹持力；压力模具安装单元，被配置为将压力模具固定到邻近所述夹紧模具的 且与所述弯曲模具中所述选定的弯曲模具相反的固定位置处；可调的回转弯管成形才莫具安装单元，;故配置为提升或降低回转弯管成 形模具，以将所述回转弯管成形模具固定到邻近所述弯曲模具中所述选定 的弯曲模具的且与所述压力模具相反的固定位置处。垫枕单元，可转动地连接到所述弯曲模具安装单元，固定地连接到所 述弯曲模具塔单元、夹紧模具安装、压力模具安装和回转弯管成形模具安 装单元，并且可拆卸地连接到所述弯管机，以使所述组件总体上能与所述 弯管机的连接或者从所述弯管机断开；以及第一轴承装置和第二轴承装置，所述笫一轴承装置位于所述弯曲^t具 安装单元和所述塔单元中间，所述第二轴承装置所述弯曲模具安装单元和 枕垫单元中间，所述弯曲才莫具安装单元#皮受驱动地耦接到所述弯管机，使得所述组件 被连接到所述弯管机时，所述弯曲模具安装单元藉此转动，所述弯曲模具中所述选定的弯曲模具以及所述夹紧、压力和回转弯管 成形才莫具协同限定了凹槽，在所述凹槽中，所述管可^皮插入到可操作位置， 这样，可由所述多个弯曲才莫具中的每一个、以及将所述回转弯管成形才莫具 安装单元调节到多个可固定位置中的一个来限定分离的凹槽，而无需将其 从所述垫枕单元上断开。
全文摘要
一种适于与旋转拉伸弯曲机一起使用的弯管组件，优选包括弯曲模具安装单元，用于固定多个受驱动地耦接到弯曲机的堆叠弯曲模具；弯曲模具塔单元，用于结构性地支撑所述弯曲模具安装单元；回转弯管成形模具安装单元，用于将回转弯管成形模具固定成邻近所选的弯曲模具；夹紧模具安装单元，用于定位和固定夹紧模具；压力模具安装单元，用于邻近夹紧模具固定压力模具；心轴鞍座单元，用于定位心轴组件并且使得能够利用心轴组件；套圈鞍座单元，用于定位套圈并且使得能够利用套圈；以及互连上述各单元的垫枕单元，以表现为一个集成组件，其能够同时从弯曲机断开以及连接到弯曲机，因此减少了该工具集的转换时间。
文档编号B21D7/02GK101288883SQ200810092240
公开日2008年10月22日 申请日期2008年4月17日 优先权日2007年4月17日
发明者A·M·马丁内斯, D·R·弗理德尔, D·T·沃伦豪斯, M·A·克莱恩, M·H·洛弗尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司