一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置的制作方法

本发明涉及型材三维拉弯成形设备技术领域，尤其涉及一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置。

背景技术：

金属型材三维拉弯结构件具有自重轻、用料省、结构强度高、空气动力学性能好、几何造型流畅等结构特点，越来越多的应用于飞机、高速列车和汽车等高端行走机械设备的制造当中，可有效提高载运工具的安全性、操控性和燃油经济性，是一种先进的轻量化结构。

随着现代工业的不断发展，载运工具的外形设计趋向于流线型复杂化，制造业对型材三维拉弯结构件的需求也日益加剧，传统的拉弯成形只能在单一平面上呈现，且大多只能一次成型一个拐点，但是实际上对型材的需求可能需要多个拐点，一次作业只能形成一个拐点的操作方式，会大大增加作业时间，使得操作过程过去复杂繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：一般一次作业只能让型材形成一个拐点，对于需要多个拐点的型材操作比较费时，而提出的一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置，包括机架，所述机架的底部安装有底座，所述机架通过支柱与底座固定连接，所述机架内滑动插设有多个拉轴，所述机架上还安装有多个橡胶垫，所述拉轴设置在橡胶垫的上方，每个所述拉轴上均开设有卡槽，所述卡槽的内侧对称安装有橡胶块，每个所述拉轴的一侧均安装有驱动机构，所述驱动机构设置在机架上，所述驱动机构包括第一电机、第一驱动轴和联动轴，每个所述拉轴上均螺纹套接有螺纹套，所述机架上固定连接有多个与第一电机对应的电机箱，所述第一电机安装在电机箱内，所述第一电机的驱动端与第一驱动轴转动连接，所述第一驱动轴远离第一电机的一端固定连接有驱动齿轮，所述联动轴的一端固定套接有第一从动齿轮，所述联动轴的另一端固定套接有第二从动齿轮，所述驱动齿轮与第一从动齿轮啮合连接，所述第二从动齿轮与螺纹套啮合连接。

优选的，两个所述橡胶块内固定连接有固定块，所述拉轴内转动连接有螺纹轴，所述螺纹轴螺纹穿过固定块的下端，所述拉轴上开设有调节槽，所述调节槽内设置有调节块，所述调节块固定套接在螺纹轴上。

优选的，所述机架的下方安装有横板，所述横板的外侧与支柱固定连接，所述横板上滑动安装有多个气缸，所述气缸的驱动端固定连接有第二驱动轴，所述第二驱动轴远离气缸的一端固定连接有第一连接轴，所述第一连接轴远离第二驱动轴的一端安装有主拉环，所述第一连接轴上开设有环形槽，所述环形槽内转动连接有连接环，所述连接环的两侧对称转动连接有第二连接轴，所述第二连接轴的一端安装有副拉环。

优选的，所述主拉环包括一对夹轴，两个所述夹轴的一端均与第一连接轴转动连接，所述第一连接轴与夹轴的连接处套接有回力弹簧。

优选的，所述副拉环包括多个环形套和环形轴，所述环形轴与环形套交替设置，所述环形套的两端对称开设有连接槽，所述环形轴分别与连接槽滑动连接，其中一个所述环形套的一侧固定连接有连接体，所述连接体的两侧对称转动连接有调节轴，所述调节轴与连接体的连接处也套接有回力弹簧，每个所述环形轴和环形套上均固定连接连接块，所述连接块上转动连接有螺纹转轴，所述螺纹转轴螺纹穿过调节轴，所述螺纹转轴远离连接块的一端固定套接有联动齿轮，所述连接体的一侧转动有转环，所述转环的一侧设置有第一齿槽，所述联动齿轮与第一齿槽啮合连接，所述连接体内安装有第二电机，所述第二电机的驱动端转动连接有齿轮轴，所述转环的一侧还设置有第二齿槽，所述齿轮轴与第二齿槽啮合连接。

优选的，靠近连接体的两个所述环形轴上设置有转动件，所述转动件上也套接有回力弹簧。

优选的，所述连接体内开设有一对滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述转环穿过两个滑块，所述滑槽内安装有连接弹簧，所述连接弹簧与滑块固定连接，所述副拉环内安装有多个转动机构。

优选的，所述转动机构包括卡轴，所述转环上开设有第三齿槽，所述卡轴插设有齿槽内，所述卡轴与齿槽啮合连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过多个拉轴对型材进行操作，根据需要拉伸出一个或者多个拐点，且一次性可以拉伸出多个拐点的型材，一次成型能够大大降低工作时间，从而提高工作效率；

在底部安装气缸，通过气缸连接副拉环和主拉环，在拉环的拉力作用下，可以纵向向下形变，在三维空间上进行形变，为了避免纵向形变过度，使用副拉环辅助控制力道和拐点的弧度大小。

附图说明

图1为本发明提出的一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置顶部俯视的结构示意图；

图2为图1中a处的结构示意图；

图3为图1中b处的结构示意图；

图4为本发明提出的一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置侧面的结构示意图；

图5为本发明提出的一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置副拉环的结构示意图；

图6为本发明提出的一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置主拉环的结构示意图；

图7为图5中c处的结构示意图。

图中：1机架、2拉轴、3副拉环、4主拉环、5横板、6螺纹套、7第一驱动轴、8电机箱、9第一电机、10底座、11支柱、12橡胶垫、13气缸、14第一连接轴、15第二连接轴、16连接环、17第二驱动轴、18橡胶块、19调节槽、20调节块、21螺纹轴、22固定块、23联动轴、24第一从动齿轮、25驱动齿轮、26第二从动齿轮、27联动齿轮、28环形套、29调节轴、30螺纹转轴、31转环、32环形轴、33连接块、34滑槽、35第二电机、36齿轮轴、37连接体、38连接弹簧、39滑块、40卡轴、41夹轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

参照图1-3，一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置，包括机架1，机架1的底部安装有底座10，机架1通过支柱11与底座10固定连接，机架1内滑动插设有多个拉轴2，机架1上还安装有多个橡胶垫12，拉轴2设置在橡胶垫12的上方，每个拉轴2上均开设有卡槽，卡槽的内侧对称安装有橡胶块18，两个橡胶块18内固定连接有固定块22，拉轴2内转动连接有螺纹轴21，螺纹轴21螺纹穿过固定块22的下端，拉轴2上开设有调节槽19，调节槽19内设置有调节块20，调节块20固定套接在螺纹轴21上，将型材放置在第一连接轴14内，使用两个橡胶块18夹持固定，橡胶材质柔软，避免刚性接触导致型材弯折过度，转动调节块20，由于螺纹轴21螺纹穿过固定块22，从而螺纹轴21的转动带动橡胶块18移动，实现对型材的夹持固定效果，每个拉轴2的一侧均安装有驱动机构；

其中，驱动机构设置在机架1上，驱动机构包括第一电机9、第一驱动轴7和联动轴23，每个拉轴2上均螺纹套接有螺纹套6，机架1上固定连接有多个与第一电机9对应的电机箱8，第一电机9安装在电机箱8内，第一电机9的驱动端与第一驱动轴7转动连接，第一驱动轴7远离第一电机9的一端固定连接有驱动齿轮25，联动轴23的一端固定套接有第一从动齿轮24，联动轴23的另一端固定套接有第二从动齿轮26，驱动齿轮25与第一从动齿轮24啮合连接，第二从动齿轮26与螺纹套6啮合连接；

将型材依次夹持在两个橡胶块18之间，通过调节块20带动螺纹轴21转动，由于螺纹轴21上的螺纹相反，故而螺纹轴21转动带动下，两个橡胶块18向型材夹持，由于拉伸过程中型材会形变，橡胶块18为橡胶材质，避免造成形变过度，保证拐点弧度变化的顺畅；然后驱动机构的第一电机9带动驱动齿轮25转动，驱动齿轮25通过第一从动齿轮24带动联动轴23转动，联动轴23通过第二从动齿轮26带动螺纹套6转动，各个拉轴2朝着不同放下移动，对在拉轴2上固定的型材进行拉伸形变，且可以同步作业出多个拐点。

实施例二：

参照图1-7，一种拉压结合式型材柔性三维拉弯成形装置，包括机架1，机架1的底部安装有底座10，机架1通过支柱11与底座10固定连接，机架1内滑动插设有多个拉轴2，机架1上还安装有多个橡胶垫12，拉轴2设置在橡胶垫12的上方，每个拉轴2上均开设有卡槽，卡槽的内侧对称安装有橡胶块18，两个橡胶块18内固定连接有固定块22，拉轴2内转动连接有螺纹轴21，螺纹轴21螺纹穿过固定块22的下端，拉轴2上开设有调节槽19，调节槽19内设置有调节块20，调节块20固定套接在螺纹轴21上，将型材放置在第一连接轴14内，使用两个橡胶块18夹持固定，橡胶材质柔软，避免刚性接触导致型材弯折过度，转动调节块20，由于螺纹轴21螺纹穿过固定块22，从而螺纹轴21的转动带动橡胶块18移动，实现对型材的夹持固定效果，每个拉轴2的一侧均安装有驱动机构；

其中，驱动机构设置在机架1上，驱动机构包括第一电机9、第一驱动轴7和联动轴23，每个拉轴2上均螺纹套接有螺纹套6，机架1上固定连接有多个与第一电机9对应的电机箱8，第一电机9安装在电机箱8内，第一电机9的驱动端与第一驱动轴7转动连接，第一驱动轴7远离第一电机9的一端固定连接有驱动齿轮25，联动轴23的一端固定套接有第一从动齿轮24，联动轴23的另一端固定套接有第二从动齿轮26，驱动齿轮25与第一从动齿轮24啮合连接，第二从动齿轮26与螺纹套6啮合连接；

其中，将型材依次夹持在两个橡胶块18之间，通过调节块20带动螺纹轴21转动，由于螺纹轴21上的螺纹相反，故而螺纹轴21转动带动下，两个橡胶块18向型材夹持，由于拉伸过程中型材会形变，橡胶块18为橡胶材质，避免造成形变过度，保证拐点弧度变化的顺畅，然后驱动机构的第一电机9带动驱动齿轮25转动，驱动齿轮25通过第一从动齿轮24带动联动轴23转动，联动轴23通过第二从动齿轮26带动螺纹套6转动，各个拉轴2朝着不同放下移动，对在拉轴2上固定的型材进行拉伸形变，且可以同步作业处多个拐点；

其中，机架1的下方安装有横板5，横板5的外侧与支柱11固定连接，横板5上滑动安装有多个气缸13，气缸13的驱动端固定连接有第二驱动轴17，第二驱动轴17远离气缸13的一端固定连接有第一连接轴14，第一连接轴14远离第二驱动轴17的一端安装有主拉环4，主拉环4包括一对夹轴41，两个夹轴41的一端均与第一连接轴14转动连接，第一连接轴14与夹轴41的连接处套接有回力弹簧，通过两个夹轴41对型材进行夹持固定，回力弹簧保证其角度位置的稳定，同时又可以活动，夹轴41的转动后可与型材脱离，第一连接轴14上开设有环形槽，环形槽内转动连接有连接环16，连接环16的两侧对称转动连接有第二连接轴15，第二连接轴15的一端安装有副拉环3，如若需要在纵向进行拉伸变形的时候，将主拉环4和副拉环3均套接在型材上，气缸13通过驱动端拉动第一连接轴14，第一连接轴14在上下移动的过程中，将会相应的拉动型材，实现型材的形变，为了避免纵向拉伸幅度过大，造成型材直接弯折，通过两侧的副拉环3进行调整缓冲，调整拉伸的幅度；

其中，副拉环3包括多个环形套28和环形轴32，环形轴32与环形套28交替设置，环形套28的两端对称开设有连接槽，环形轴32分别与连接槽滑动连接，其中一个环形套28的一侧固定连接有连接体37，靠近连接体37的两个环形轴32上设置有转动件，转动件上也套接有回力弹簧，通过转动件可以将环形轴32分成可以相对转动的两端，从而当需要将型材从内部取得出来时候，对其中两个环形轴32进行折叠，则可以顺利将其取出来，回力弹簧保证其一定的角度位置的稳定，同时又具有可活动的范围，连接体37的两侧对称转动连接有调节轴29，调节轴29与连接体37的连接处也套接有回力弹簧，每个环形轴32和环形套28上均固定连接连接块33，连接块33上转动连接有螺纹转轴30，螺纹转轴30螺纹穿过调节轴29，螺纹转轴30远离连接块33的一端固定套接有联动齿轮27，连接体37的一侧转动有转环31，转环31的一侧设置有第一齿槽，联动齿轮27与第一齿槽啮合连接，连接体37内安装有第二电机35，第二电机35的驱动端转动连接有齿轮轴36，转环31的一侧还设置有第二齿槽，齿轮轴36与第二齿槽啮合连接；

其中，连接体37内开设有一对滑槽34，滑槽34内滑动连接有滑块39，转环31穿过两个滑块39，滑槽34内安装有连接弹簧38，连接弹簧38与滑块39固定连接，副拉环3内安装有多个转动机构，由于转环31是一个完整的环形结构，型材变形之后，则不方便从内部取出来，故而向下拉动转环31，使其与齿轮轴36脱离，同时在转动机构的作用下，转环31可以进行拆卸和折叠，继而实现型材与副拉环3的脱离，转动机构包括卡轴40，转环31上开设有第三齿槽，卡轴40插设有齿槽内，卡轴40与齿槽啮合连接，将转环31截断，且截断之后的部分可以相对转动，当插入卡轴40之后，由于卡轴40与第三齿槽啮合连接，从而截断之后两部分转环31将不能随意转动，且可以实现截断的两部分的分离拆卸，其中截断的两部分转环31与卡轴40形成一个类似铰接的结构；

其中，第二电机35通过驱动端带动齿轮轴36转动，齿轮轴36的转动将会带动转环31转动，转环31的转动带动联动齿轮27转动，联动齿轮27的转动带动螺纹转轴30转动，由于螺纹转轴30螺纹穿过调节轴29，从而螺纹转轴30在转动过程中将会相对调节轴29发生位移，螺纹转轴30的位移会带动相应的环形轴32和环形套28移动，从而环形轴32和环形套28之间的距离会改变，使得环形轴32和环形套28形成的环形直径大小的改变，实现对穿插内部的型材的夹持效果，且通过不断增加夹持压力作用，可以对型材上不同的点进行夹持固定，通过三点确定一个圆弧的方式，在纵向平面上形成不同弧度大小的拐点。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。