管道折弯机的制作方法

本发明属于管道加工技术领域，具体涉及一种管道折弯机，用于实现沿管道轴线方向上对管道在任意方向和角度上的多次折弯。

背景技术：

弯管特别是金属弯管在许多领域都有应用，例如汽车行业中，大量的具有多个折弯角度和折弯方向的金属弯管用于制造液压管道或气压管道，特别是汽车刹车系统和空调系统中的管道。

金属弯管的制造目前大量采用弯管机进行加工完成。弯管机通常包括用于夹持直管的夹爪、设置在弯曲方向上的弯曲模以及用于将管道压紧在弯曲模上的压紧装置，通过利用该压紧装置将管道压紧在弯曲模的型面上并旋转，即可将管道弯曲成设置角度的弯曲形状。

如图1所示，美国专利us2003061853a1中公开了一种弯管机，其包括夹具5、弯曲模4以及压紧块7，在待弯曲管道通过夹具5夹紧后，所述压紧块7夹紧管道使其压紧在弯曲模4的弯曲曲面上，并旋转一定角度，从而即可将管道弯曲成设定角度，完成弯管过程。

上述弯管机可以实现金属管道的快速准确的折弯，弯管精度高，效率高，在目前被广泛应用。由于目前弯管的形状需求各式各样，常常需要管道上具有多个弯角，且弯角方向和折弯角度可能各式各样。现有的弯管机通常情况下通过对夹持管道的旋转，可以实现对其在各个方向的折弯，例如如果需要两个完全相反的折弯方向的弯角，通常是先通过压紧块将管道向一个方向折弯，然后将管道旋转180°，再向同一个方向弯折，从而实现在管道上实现两个完全相反的弯角。

但是，由于弯折角度、管道尺寸以及折弯机上的夹具、弯曲模、压紧块或者驱动机构、传动机构等部件的布置关系，一些管道在折弯后由于之前弯角的存在使的管道的旋转角度大为限制，特别是大角度的旋转，因为弯曲的管道可能与机床上的装置产生干涉，这样大大限制了管道弯折多方向和多角度任意弯折的需求能力，使得现有的折弯机无法适应目前的需要。

为克服上述问题，现有技术中也存在一些改进的方案，例如一种方案是将弯曲模设置为上下两组，两弯曲模呈对称结构，在一个方向可以用上部弯曲模进行弯曲，在相反方向的弯曲则将管道下移至下部弯曲模，从而实现不同方向的管道弯曲。另外一种方案是将弯曲模设置为可上下翻转的活动形式，在需要进行相反方向的折弯时，只需要将弯曲模向上或向下翻转，再利用压力组件将管道压紧在弯曲模上，实现管道不同方向的折弯。

虽然这种方式可以克服因为管道干涉而旋转受局限导致的弯曲方向和角度适应性不高的缺陷，但是，上述技术方案仍然存在较大的缺陷，首先，上述通常需要设计两组相同的压力块组件以及支撑组件，同时设置相对称的上下两组弯曲模具，这样会显著增大机器的整体结构尺寸和复杂度，使得生产成本明显上升，而且过多组件或部件的设置对工件在不同工位上的移动或传输带来不便，甚至可能使得部分弯折度较大的管道无法在两弯曲模具之间移动而进行不同方向的折弯。另外一种利用弯曲模具的上下工位的翻转并通过设置可上下移动的压力块组件和支撑组件的方式，则会由于组件的频繁移动导致折弯精度降低，同时产生大量的振动和噪声，特别是由于弯曲模通常附带传动机构和动力机构，其体积和结构巨大，弯曲模的上下翻转也会产生更大的振动和噪声，而且还需要大量的驱动或传动机构来支撑这种移动。更为重要的是，由于通常折弯管道是用于诸如汽车、飞机等的空调、制动等液压或气压系统中，其对于管道折弯的精密性要求非常高，一点精度的损失都可能导致整个管道报废，上述折弯机方案无论是通过设置多组相同的组件或者采用动态移动的方式，都会对装置的精度带来影响，比如多组相同组件的设置使得装配难度大，难以使相同组件从精度上保证匹配，通过移动组件的方式则会由于装置大量的往复移动对精度产生较大影响，同时也会因为磨损和噪声影响折弯的精确性。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种管道折弯机，其通过对折弯夹具结构进行优化设计，并相应配套设置折弯模具，从而可以实现对管道多个方向的折弯，且折弯角度或弧度可任意设置，该装置结构简单、无需进行弯曲模具的翻转或者支撑组件的移动设置，振动和噪声小，折弯精度高。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种管道折弯机，可实现对管道在对称方向的双向折弯，其包括：

管道折弯模，其用于使待折弯的管道贴附其上并从而在受力后被折弯成所需角度；

管道支撑机构，设置在管道折弯模位于来料方向的一侧，用于在管道待折弯部位的折弯送料方向的一端支撑待折弯管道，以便管道待弯折部的一侧管道被支撑而可折弯；以及

折弯夹持组件，其设置在管道折弯模相对来料方向的另一侧，并与驱动机构连接，用于在管道待折弯部的另一端夹持被折弯管道，并进而被驱动以使管道待折弯部位贴附于所述管道折弯模上并从而被折弯成所需方向和角度；

其特征在于，所述管道支撑机构包括两组管道支撑组件，其彼此对称地间隔布置在所述管道折弯模侧方，相应地，所述管道折弯模也相应为两组，背向相对设置成为一体，以用于分别与一组所述支撑组件匹配，所述待折弯管道置于相互匹配的管道折弯模和支撑组件之间，所述折弯夹持组件可被驱动而在所述管道折弯模外周绕其轴向双向转动，通过对该折弯夹持组件两个旋转方向的选择，从而可通过对应侧匹配的管道支撑组件与管道折弯模实现对管道在两个方向上的弯折。

作为本发明的改进，所述每组管道折弯模包括多个可各自单独实现一定弧度折弯的模具单元，各模具单元在垂直折弯平面的方向上依次层叠。

作为本发明的改进，对应地，每组所述管道支撑组件包括多个依次层叠布置的多个夹爪，用于实现对不同管道的夹持。

作为本发明的改进，对应地，每组所述折弯夹持组件包括多个依次层叠布置的多个压爪，用于实现对不同管道的压紧和施加作用力。

作为本发明的改进，所述两组管道支撑组件通过顶部设置的横梁固定并间隔分置于两端。

作为本发明的改进，所述折弯夹持组件的旋转轴与所述管道折弯模中心轴同轴，其通过电机驱动进而绕所述管道折弯模中心轴转动。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明的管道折弯机设置有相对布置的两组支撑组件，并相应地设置对此布置的两组折弯模，从而可以实现各个不同方向或角度的管道折弯，克服因管道自身旋转受限而折弯方向和角度不灵活的缺陷，大大提高折弯机的适用范围和领域。

(2)本发明的管道折弯机中，两组支撑组件通过一横梁固定为一体，并设置中可相对移动的滑动轨道上，使得支撑组件中各夹持件移动始终保持相对一致，从而能够精确地保证同步使因为移动对精度的影响大大减小。

(3)本发明中的管道折弯机中，呈对称的两折弯模具在z向高度上相同，无需通过在z向上设置上下步骤的相同两折弯模具或者通过单一模具在z向上的翻转实现两个不同方向的折弯，从而大大减小因多组压力模具和夹持模具带来的机构尺寸和结构复杂度以及精度影响，同时也减小了因为部分机构频繁移动带来的噪音、磨损以及精度损失。

(4)本发明的管道折弯机中，通过两组支撑组件的布置，且其中设置可平移的挡板材料，从而可以实现对不同长度管道在折弯过程中的支撑力，使得折弯过程中管道可以被牢固可靠支撑而没有位移或变形，从而可以使得折弯精度大幅度提升。

附图说明

图1为现有技术中的一种管道折弯机的结构示意图；

图2为按照本发明实施例所构建的管道折弯机的第一状态下的结构示意图；

图3为按照本发明实施例所构建的管道折弯机的第二状态下的后视结构示意图；

图4为按照本发明实施例所构建的管道折弯机的第二状态下的俯视结构示意图；

图5为按照本发明实施例所构建的管道折弯机的第二状态下的轴测立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2-5所示，按照本发明实施例所构建的管道折弯机包括基座，设置在基座上的管道折弯模10，管道支撑机构20以及折弯夹持组件30。

管道折弯模10用于使待折弯的管道贴附其上并从而在受力后被折弯成所需角度。本实施例中，管道折弯模10包括在两个方向分布的两组凹模11和12，用于分别实现对管道实现两个方向上的折弯。优选地，两组凹模11和12背对而置，呈180°对称布置，但是本发明中凹模的设置角度并不限于此。

另外，优选地，管道折弯模10由多个折弯模具单元组成，各模具单元可以实现各自设计的折弯角度或弧度或折弯方向，或者匹配不同管径的管道，各模具单元优选相互叠置，其中心轴线优选与折弯面垂直。

本实施例中，用于在管道待折弯部位的折弯送料方向的一端夹紧待折弯管道以便被折弯的管道支撑机构20包括两组管道支撑组件，分别为21和22，以同时或从不同方向对管道进行折弯时对应地在管道一端夹紧之，优选两支撑组件21和22通过上方设置的横梁23固定连接为一体。两组管道支撑组件均设置在管道折弯模10一侧，一般是来料方向一侧，两者在垂直管道送料方向呈间隔一定距离对置。

为便于夹持机构的移动，以使得支撑组件21和22可以在工作时夹持管道而在成型完成后或成型前不夹持管道，或使得可以根据不同的管径调整与折弯模10的间距，在支撑组件21或22移动方向上固定设置有臂架40，该臂架40上设置滑轨41，其用于与支撑组件21或22可相对滑动地连接。本实施例中，优选臂架41为一个，并设置在折弯模10的其中一侧，其中的一个支撑组件21或22设置该滑轨41上，通过支撑组件21或22在滑轨41上的相对移动，可实现夹持机构20整体在移动方向上的移动，从而在任一匹配的夹持方向上夹紧或松开管道，或调整夹持管道的间隙。

优选地，管道支撑组件21或22包括夹持基座230、夹持单元210，夹持挡板220，其中夹持基座230与滑轨41可相对滑动地连接，并与横梁23端部固定连接，夹持单元210设置在夹持基座230侧面，夹持单元210优选由多个夹持件211相互叠置组成，适应不同管径的管道折弯，夹夹持件的夹持面优选是其型面与管道外壁面匹配，以良好地夹紧管道。在夹持基座230的该侧面上同时设置有夹持挡板220，其设置在管道来料方向一侧，用于在折弯过程中为位于来料端一侧的管道提供支撑力。优选地，夹持基座230的该侧面上设置有导轨，所述夹持挡板220可相对滑动地设置在该导轨上，从而可在该侧面相对夹持单元210移动，以适应不同长度的管道。

优选支撑组件21或22在滑轨41上的相对移动通过驱动机构50实现，该驱动机构50优选设置在所述臂架40的末端端部，且其输出轴与横梁连接。

如图2-5所示，折弯夹持组件30设置在管道折弯模10相对管道支撑机构20的另一侧，用于在管道待折弯部的另一端夹紧被折弯管道并进而在该端施加作用力，以使管道待折弯部位贴附与所述管道折弯模10上并进而被折弯成所需形状。

本发明中，折弯夹持组件30可被驱动而在所述管道折弯模10外周绕其轴向双向转动，以实现对通过任一匹配的支撑组件21、22和折弯模10的管道施加作用力以进行折弯，从而实现对管道多个方向和角度的折弯。

具体地，折弯夹持组件30包括转动臂32、设置在该转动臂32上的滑轨33、设置在所述滑轨33上并可相对滑动的折弯压力单元34、设置在所述转动臂32末端端部的调整驱动机构31。其中，所述转动臂32相对调整驱动机构31的另一端设置有通孔，并与所述折弯模10同轴套接，在转动驱动机构的作用下，可相对折弯模以其轴线为中心转动。所述折弯压力单元34设置在滑轨33上，并与调整驱动机构31动力输出轴连接，优选地，折弯压力单元34对应地包括多个依次层叠布置的多个压爪，用于实现对不同管道的压紧和施加作用力。折弯压力单元可在调整驱动机构31驱动下相对滑轨滑动，从而压紧管道或在成型后松开，或者根据不同管径大小调整与折弯模的间隙或压紧力。

本实施例中，折弯夹持组件的转动臂32与所述管道折弯模10中心轴同轴，并可相对旋转，其旋转运动通过一设置在基座上的电机60驱动，进而使得转动臂32可绕所述管道折弯模10的中心轴转动。

折弯工作时，管道从来料端进入，穿过其中一个弯曲模例如弯曲模11后在到达折弯部位时停止进料，通过夹持机构20中的夹持单元210夹持，同时折弯夹持组件30通过驱动使其压力单元34压紧管道折弯部，然后转动臂32被电机60驱动而转动，进而将管道通过弯曲模11后被压成相应角度的弯曲形。之后，管道继续被进料，同样过程继续被弯折或通过旋转管道一定角度后被折弯以获得相应弯曲方向和角度的弯管。在需要获得的弯折方向无法通过旋转管道进行时，可将管道换装在对置的另一工位，同时利用相应的夹持机构进行夹持，并将折弯夹持组件旋转至另一侧后再利用其转动臂32被驱动而转动，将管道通过弯曲模12被压成相应方向的弯曲形。以此方式，本发明的装置可以实现任意方向和角度的管道折弯，且其折弯精度高，机构尺寸和结构简单，没有过多的移动和振动以及由此产生的噪声和精度影响。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。