本发明涉及一种管件成型加工装置，尤其是金属管材无废料弯曲成型装置。
背景技术：
金属管件具有良好的机械性能和加工工艺性能，在工业领域有着广泛的应用。成品金属管件由原料管材到成品件往往需要经过多道工序的加工，如冲切、压型、折弯、机加工、焊接等加工工序，最终加工成为所需产品管件，满足使用要求。传统的金属管材类弯曲成型加工需要借助弯管模具和弯管机配合完成，上述弯管加工过程需要工装加持金属管的端部再进行弯曲加工，加工完成后，产品被夹持端会产生夹痕及变形，不能满足产品外观和精度要求，需要额外增加锯切工序，切掉变形的端头部位。这种传统方法存在的问题一是弯曲过程相应产生废料，造成原材料浪费；二是切端头需要增加锯切工序，增加了加工工时和生产成本，因此，从提高材料利用率、降低生产成本的方面考虑，亟待改进现有的冷弯成型装置。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可提高材料利用率降低生产成本的金属管材无废料弯曲成型装置。
本发明所述问题是以下述技术方案解决的：
一种金属管材无废料弯曲成型装置，包括底座，底座上设有型板、压弯机构、夹紧机构、穿芯机构、挡料机构，所述挡料机构配合穿芯机构实现芯子穿入或退出管材；所述型板经型板支座固定在底座上，型板的工作边由相互连接的仿形边和夹紧边构成，仿形边相对夹紧边的角度与所加工管件的弯曲角度匹配，夹紧机构对应夹紧边实现对管件的夹紧，压弯机构对应仿形边实现对管件的弯曲。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，所述穿芯机构设有穿芯支座、穿芯油缸、穿芯滑块和芯子，芯子设有柔性段，穿芯支座与底座固定，穿芯油缸固定在穿芯支座的一端，穿芯油缸杆连接穿芯滑块，穿芯滑块连接芯子的刚性段端部，穿芯支座上设有穿芯滑块导轨，穿芯滑块与穿芯滑块导轨滑动配合。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，所述压弯机构设有压弯油缸、压弯滑块、压弯板，压弯油缸固定在压弯支座上，压弯支座与底座固定，压弯油缸垂直于穿芯油缸，压弯油缸活塞杆连接压弯滑块，压弯滑块铰接压弯板，压弯滑块底部与压弯滑块导轨滑动配合，压弯滑块前端设有两个调位螺栓，调位螺栓端部触及压弯板。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，所述夹紧机构设有夹紧油缸、夹紧滑块、夹紧板，夹紧油缸固定在夹紧支座上，夹紧支座与底座固定，夹紧油缸与压弯油缸平行设置，夹紧油缸活塞杆连接夹紧滑块，夹紧滑块固接夹紧板，夹紧滑块底部与夹紧滑块导轨滑动配合。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，所述挡料机构设有挡料油缸、挡料块，挡料油缸经挡料支座固定在底座的一端，挡料油缸与穿芯油缸分别位于底座的两端，挡料油缸活塞杆固接挡料块，挡料块底部与挡料块导轨滑动配合。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，还设有打料机构，打料机构包括两个平行设置的打料油缸，各打料油缸分别固定在型板的侧边，各打料油缸活塞杆穿过型板，各打料油缸活塞杆对应管材、且与被管材的直段部位垂直。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，还设有仿形挡料板，仿形挡料板固定在型板靠近穿芯油缸的一端，仿形挡料板上设仿形槽孔，仿形槽孔的轴线与穿芯油缸活塞杆的轴线共线，芯子由仿形槽孔中穿过，芯子与仿形槽孔滑动配合。
上述金属管材无废料弯曲成型装置，所述压弯板、夹紧板与管材接触的侧端面为与管材外形轮廓匹配的曲面。
本发明针对解决金属管件弯曲加工端头夹持变形的问题改进，设计了一种无废料弯折成型装置。相比现有技术本发明的优点如下：1、设有穿芯机构，穿芯机构的芯子采用了刚性芯子上设置柔性段的结构，这样一方面保证管件夹紧定位，另一方面在防止管件弯曲过程局部腔体内部塌陷；2、压弯板、压型板、型板的配合，无需对管材端头夹持即可实现对管材的弯曲加工，杜绝端头废料产生，提高了原料利用率，减少了加工工序和生产成本；3、弯曲加工完成后，打料机构动作，将已弯曲的工件推出，以便卸料。4、通过更换型板可以实现对不同弯曲角度管材的加工。本发明结构设计合理简单，加工效率高，适用范围宽，可用于不同截面形状管件的冷弯加工。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明穿芯状态的结构示意图；
图2是本发明上料状态的结构示意图；
图3是本发明压弯状态的结构示意图。
图中各标号为：1、底座，2、调位螺栓，3、压弯滑块，4、压弯板，5、压弯油缸，6、压弯支座，7、夹紧板，8、夹紧滑块，9、夹紧油缸，10夹紧支座，11、管件，12、仿形挡料板，13、穿芯滑块，14、穿芯油缸，15、穿芯支座，16、穿芯滑块导轨，17、打料油缸，18、型板，18-1、仿形边，18-2、夹紧边，19、型板支座，20、导料块，21、挡料支座，22、挡料油缸，23、挡料块导轨，24、芯子，24-1、柔性段。
具体实施方式
参看图1，本发明包括底座1，底座上经型板支座19固定型板18，底座上还设有压弯机构、夹紧机构、穿芯机构、挡料机构和打料机构。型板对应压弯机构、夹紧机构的工作边由仿形边18-1和夹紧边18-2构成，仿形边相对夹紧边有一弯曲角度，该角度与所加工的管件14的弯曲角度匹配，仿形边、夹紧边连接处光滑过渡。装置工作过程，管件靠与型板的夹紧边贴紧。
参看图1、图2，所述穿芯机构用于将芯子穿入或退出管件。穿芯机构设有穿芯支座15、穿芯油缸14、穿芯滑块13和芯子24，穿芯支座与底座固定，穿芯油缸固定在穿芯支座的右端。芯子设有柔性段24-1，柔性段可以自如弯曲。弯管之前，将芯子穿入管件中，柔性段的位置与管件的弯曲位置对应(仿形边和夹紧边之间过渡的部位)，这样压弯过程一方面保证管件夹紧定位，另一方面防止管件弯曲过程腔体内部塌陷。穿芯油缸杆连接穿芯滑块，穿芯滑块连接芯子的刚性段端部，穿芯支座上设有穿芯滑块导轨16，穿芯滑块与穿芯滑块导轨滑动配合，以便保证芯子在穿芯和推出过程平稳直线运动。在型板靠近穿芯油缸的一端还设有仿形挡料板12，仿形挡料板上设仿形槽孔，仿形槽孔的轴线与穿芯油缸活塞杆的轴线共线，由仿形槽孔形状芯子截形匹配，芯子从仿形槽孔中穿过，与仿形槽孔滑动配合。仿形挡料板在穿芯过程可以起到对管件右端限位及对芯子运动导向的作用，在芯子推出过程起到辅助抽芯作用。
参看图1、图3，所述压弯机构用于对管件施加压力，实现管件的弯曲。压弯机构设有压弯油缸5、压弯滑块3、压弯板4，压弯油缸固定在压弯支座6上，压弯支座与底座固定，压弯油缸垂直于穿芯油缸，压弯油缸活塞杆连接压弯滑块，压弯滑块铰接压弯板，压弯滑块底部与压弯滑块导轨(图中未显示)滑动配合。压弯滑块前端设有两个调位螺栓2，调位螺栓可以调整其伸出长度，调位螺栓端部触及压弯板。调位螺栓用于控制压弯板的转位角度，使压弯板的转位角度与仿形边的角度一致。压弯板与管材接触的侧端面为与管材外形轮廓匹配的曲面。
仍参看图1、图3，所述夹紧机构用于对管件夹紧，以保证弯曲过程管件的定位。夹紧机构设有夹紧油缸9、夹紧滑块8、夹紧板7。夹紧油缸固定在夹紧支座10上，夹紧支座与底座固定，夹紧油缸与压弯油缸平行设置，夹紧油缸活塞杆连接夹紧滑块，夹紧滑块固接夹紧板，夹紧滑块底部与夹紧滑块导轨(图中未显示)滑动配合。夹紧板与管材接触的侧端面为与管材外形轮廓匹配的曲面。
参看图1、图3，所述挡料机构用于穿芯过程对管件左端限位作用。挡料机构设有挡料油缸22、挡料块20。挡料油缸经挡料支座21固定在底座的一端，挡料油缸与穿芯油缸分别位于底座的两端，挡料油缸活塞杆固接挡料块，挡料块底部与挡料块导轨23滑动配合。穿芯过程挡料块伸出，打料过程挡料块收回。
参看图1，所述打料机构用于管件弯曲后，将管件工件推出，以便卸料。打料机构包括两个平行设置的打料油缸17，各打料油缸分别固定在型板的侧边，各打料油缸活塞杆穿过型板，各打料油缸活塞杆端部对应管材直管段且与管材右侧直段部位垂直。
本发明工作过程如下：图2所示为装置上料状态，该状态各个油缸处于回程。图1所示为装置穿芯状态，将待弯曲加工的管件放置到与型板贴合的位置，挡料油缸动作，挡料活塞杆伸出，推动挡料块至与管件左端头贴合；穿芯油缸动作，穿芯油缸活塞杆伸出推动穿芯滑块、芯子向左移动，芯子穿过仿形挡料板插入到管件的空腔内。图3所示为装置压弯状态，穿芯完成后，挡料机构的挡料油缸回程，挡料块在挡料油缸活塞杆的带动下恢复到初始位置，以防止压弯干涉；然后夹紧油缸动作，夹紧油缸活塞杆伸出，带动夹紧滑块、夹紧板移动，将管件压紧到型板处；压弯机构动作，压弯油缸活塞杆伸出，并带动压弯滑块、压弯板移动，压弯板作用到管件的左侧，在压弯油缸的推力作用下管件左侧部分相对右侧部分发生弯曲，直至与型板的仿形边贴合，管件弯曲完成。装置完成压弯动作后，压弯油缸活塞杆回程，带动压弯板复位；夹紧油缸活塞杆回程，带动夹紧板复位；穿芯油缸活塞杆回程，拉动芯子复位，管件右端在仿形挡料板的阻挡下与芯子脱离，穿芯机构完成复位。此时管件与型板处于贴合状态，而后打料机构动作，打料气缸活塞杆出程，带动打料杆相对型板移动，直至打料杆端部作用到管件上将管件推出，后完成打料，打料机构复位。整个加工过程完成。