拉杆张紧系统的制作方法
【专利说明】拉杆张紧系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月I号提交的美国临时专利申请第61/861,065号、名称为机器工具更换系统的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
【背景技术】
技术领域
[0003]本发明一般涉及用于改进弯管机的系统及方法，和涉及用于高效更换用于此类机器的工具的系统及方法。
[0004]相关技术
[0005]弯管(pipe(or tube)bending)是用于永久形成管道(pipes)或管(tubing)的金属形成工艺的通用术语。所得的管道或管可用于多种应用中，包括但不限于，汽车排气系统和家用供水系统。对于弯曲管，存在多种类型的工序，包括形状束缚(form-bound)工序。像“压弯(press bending)”或“旋转拉伸弯曲(rotary draw bending)”等形状束缚弯曲工序用于将工件形成模具的形状。可使用弯管机对直管材成形，以产生多种单个或多个弯曲以及将工件形成所需的形状。可使用这些工序从不同类型的韧性金属管中形成复杂的形状。一般而言，圆管材用在弯管中。然而，还可对正方形以及长方形管和管道进行弯曲以满足工作规范。弯管工艺中所涉及的其它因素为管及工具的壁厚以及管所需的润滑剂。
[0006]为了在旋转拉伸弯管机中弯曲管，首先将管定位在弯管机内。接着通过将夹模闭合至弯曲模上将管锁定在合适的位置。在管处于合适位置的情况下，弯曲模和夹模接着作为单件环绕旋转，将管绕弯曲模弯曲，其中压紧模维持紧靠防皱模(wiper)的压力，并且以规定的百分比增压沿着轴向方向移动。继续旋转，直至达到所需的管弯曲角度。为了控制轴向的管移动，压紧模通过摩擦力(压紧模和管之间)或通过可选的增压阻力施加轴向力至该管，该增压块在弯曲期间紧靠管的背侧推动。还可使用增压夹钳补充摩擦力和增压阻力。该增压夹钳为机械夹钳装置，其在摩擦力不足或管的端部无法进入时将该管夹持至压紧模。
[0007]压紧模有两重作用。首先，其必须通过推动管紧靠防皱模(倾向于以小的倾角)施加足够的夹持压力，以防止在管的内部弯曲上起皱，其次，其必须控制进给至弯曲中的管背侧的轴向移动。在许多应用中，弯管需要在弯曲模、从动模、夹模以及防皱模之间的精确对准。
[0008]为了针对不同大小的管更换各种模具，一般的做法是将每个模具分别移除，并且将新模具组重新组装至弯管机上，这很耗时并且导致相当长的停机时间。
【附图说明】
[0009]图1所示为体现本发明多个方面的，配置有多个拉杆和伴随的第一及第二拉杆张紧系统的旋转拉伸弯管机的前左透视图；
[0010]图2所示为图1中的第一拉杆张紧系统的组件分解图；
[0011]图3A所示为图2中的第一拉杆张紧系统的拉杆的透视图；
[0012]图3B所示为图3中的第一拉杆张紧系统的拉杆配件的放大正视图，其显示为从该拉杆中移除；
[0013]图4所示为图2中的第一拉杆张紧系统的组件的放大分解图；
[0014]图5A所示为图1中的第二拉杆张紧系统的拉杆的透视图；
[0015]图5B所示为图5A中的第二拉杆张紧系统的部分截面图；
[0016]图6所示为图1中的旋转拉伸弯管机的弯曲模组以及支架的大体的后透视图；
[0017]图7所示为图6中的弯曲模组以及支架的大体的前透视图；
[0018]图8所示为图6中的弯曲模组的大体的后正视图；
[0019]图9所示为图6中的弯曲模组的大体的前正视图；
[0020]图10所示为图6的弯曲模组的弯曲模杆以及防皱模杆的正视图，弯曲模杆以及防皱模杆各自配置有夹钳销；
[0021]图1lA所示为具有夹钳插口的夹钳装置的截面图，该夹钳插口用于接纳图10中的弯曲模杆的夹钳销；
[0022]图1IB所示为图1IA中的夹钳装置的透视图；
[0023]图1IC所示为图1IB中的夹钳装置的部分截面透视图；
[0024]图12A所示为具有夹钳插口的夹钳装置的截面图，该夹钳插口用于接纳图10中的防皱模杆的夹钳销；
[0025]图12B所示为图12A中的夹钳装置的部分截面透视图；
[0026]图13所示为根据本发明实施例的模具组的透视图，其包括具有环头螺栓的支架。
【具体实施方式】
[0027]本详细描述参考附图讨论了发明概念的说明性实施例，具体地，讨论了用于弯管机中的拉杆张紧系统，并且给相关领域的普通技术人员提供了本发明概念的完整、清晰、简洁以及精确的描述，使得这类技术人员能够领会和理解如何制作和使用概念的拉杆张紧系统的实施例，不仅包括明确描述的说明性实施例，还包括通过引用和暗示而落入本发明概念范围内的所有其它实施例，尽管这些实施例并未在下文中明确描述。然而，本详细描述中的内容本身不应该解释为限定或另外限制本发明概念的范围；那是紧随本描述之后的权利要求书的唯一功能。
[0028]在操作中，当操作弯管机时，拉杆可有利地用于通过抵抗弯曲移动牢固保持弯曲模杆的顶部，以防止损坏机器。拉杆还可通过限制和控制由被弯曲的管以及工具所产生的应变来用于控制弯曲的质量。重要的是，在弯管机操作期间，拉杆系统的所有组件相对于彼此是刚性的，使得系统组件作为单一物体移动。然而，拉杆可能妨碍到弯管机上的工具的高效更换。因此，拉杆还应可相对弯管机移动。在传统的拉杆系统中，用户需要使用一个或多个工具(如扳手)使拉杆脱离弯曲工具，使得弯曲工具可从弯管机中移除。对于一些较大的弯管机，这些零件可能非常重且难以移动。
[0029]图1示出了旋转拉伸弯管机10，其配置有如下文所述的概念拉杆张紧系统的两个非限制性实施例。图6至图9中更详细地示出了多组件模具组12，其包括弯曲模堆叠14、夹模堆叠16、压紧模或从动模18 (参见图6-9)以及防皱模堆叠20 ο弯曲模堆叠14由弯曲模杆22支撑，而防皱模堆叠20则由防皱模杆24支撑。夹模堆叠16以及夹模垫板17由夹模支架26支撑。提升臂或板28在弯曲模杆22和防皱模杆24这两者的上端部之间延伸并且连接至这两个上端部(最佳如图10所示)。环头螺栓30从提升板28向上延伸。第二环头螺栓32从用于夹模堆叠16的夹模垫板17向上延伸。第三环头螺栓36从从动模18向上延伸(图6)。环头螺栓30、32以及36配置用于例如通过连接至起重机40的钩38和链条39帮助提升模具组12的可移动模具组件。
[0030]值得注意的是，虽然为简明起见，该图展示了单个的从动模18，但是模具组12可包括多个垂直堆叠并且由支架支撑的这些从动模，环头螺栓可连接至该支架上。在一些情况下，可能存在具有多个沟槽的单件从动模。
[0031]夹模堆叠16由枢转臂42支撑。在操作中，伺服机驱动的导螺杆44紧靠所弯曲的管道挤压夹模堆叠16，该导螺杆44也由枢转臂42支撑。支撑框架46从枢转臂42向上延伸以支撑伺服机驱动的导螺杆44的后侧。如上所述，为了增加弯管机的结构稳定性，拉杆50在张力下连接在弯曲模杆22的顶部和拉杆安装板54之间，该安装板54位于支撑框架46的上端部处。
[0032]正如在下文更详细解释的那样，概念拉杆张紧系统的第一非限制性实施例大体上由附图标记58表示，用于选择性地施加和释放张力至拉杆50，并且安装至拉杆安装板54的外表面。还是如图3中所示，该拉杆50通过机器工具支架62可移除地连接至弯曲模杆22的上端部，该机器工具支架62可移除地附接至拉杆配件64，该拉杆配件64附接至拉杆50的向内端部68。拉杆50的向外端部72穿过拉杆安装板54以及拉杆张紧系统58。拉杆配件64具有横向的孔74(图3B)。一对相对的孔76形成在机器工具支架62的两个臂中，并且当拉杆配件定位在机器工具支架的两个臂之间时，与拉杆配件64中的孔74轴向对准。当这样定位并且拉杆张紧系统58未受张力时，如下文所解释的那样，拉销78可放置穿过孔74以及76，和/或可从孔74以及76中移除，从而分别将拉杆的向内端部68连接至弯曲模杆22的上端部，和/或将拉杆的向内端部68从弯曲模杆22的上端部中脱离。如图3A中所示，拉杆配件64中的孔74可以是稍微细长的，以帮助更易于手动移除和插入拉销78。
[0033]图2示出了拉杆张紧系统58的组件的分解图。如上所述，拉杆50的向外端部72穿过拉杆安装板54中的孔(未示出)，并且接着穿过该张紧系统58中的纵向通道(通过图2中的虚线所表示的取向)。拉杆张紧系统58包括