专利名称：能弯变曲率弧形的弯曲机的制作方法
技术领域：
本发明是一种能对管材、棒材、型材、板条等进行半径不变或半径变动着的弧形弯曲的弯曲机。
通常弯曲加工有多种方法和相应的机械设备，如小尺寸弯曲的冲弯折弯法及压力机、冲床、折弯机等机械，较大半径的弯曲有卷弯、拉形弯曲、滚压弯曲等方法及卷弯机、拉伸弯曲机、滚压弯曲机等机械，对管材、型材等截面较复杂易变的弯曲对象一般都采用滚压弯曲，如弯管机、型材弯园机等，目前滚压弯曲机械只能加工出同一半径的弯曲弧段，难于加工出曲率半径变化着的弧段，如椭园弧、双曲线、抛物线或变幻更奇特的弯曲工件。虽说采用拉伸弯曲机等也能进行曲率半径变化着的弯曲加工，但它们的结构复杂、造价较高又只宜加工板条、棒料等简单截面的弯曲加工，对管材等难于保证截面不变形。如何使管材等能在类似弯管机的机械设备上进行曲率半径变化着的弯曲加工，以极大地丰富弯曲工件的规格品种。因此人们早就希望能有一种既能对管材、型材等进行同一半径的园弧弯曲，又能进行变半径弧状弯曲的弯曲机。
本发明提供的弯曲机即能满足这一要求，只要更换弯曲模等零部件就能把管材、型材、棒材等按模具形态弯曲加工成各种形状尺寸的园的或非园的弯曲弧段。
本发明主要靠以下几个部件配合来完成曲率半径任意变化的弯曲加工。一是弯曲模，它套装在主轴上，既可跟随主轴转动，也可固定着不动，它可是整体的，也可是组装式的，它的成形曲面以加工件的截面形状及弧状为准，考虑回弹量等因素制造，与半径不变的弯曲模不同之处是在成形曲面与轴孔园心之间开有一条与成型曲面对应的弧形长孔或弧状凹槽，开凹槽时宜两面都有。在成形曲面的一头还有一个平滑过渡的凸块，由它来顶升起压滚轮使工件松动便于拉出或插入。转动的弯曲模上在凸块外侧还装有工件夹紧装置。
二是能作径向游移的压滚轮组合装置，它由压滚轮、导向轮，装于弯曲模弧形长孔或凹槽内的内压辊和内滚轮以及装载这些轮、辊的移动座组成，移动座上还装有调整压滚轮位置和压紧力的调节装置。由它来使压滚轮与内压辊相配合着抱紧弯曲模的弧状条带及嵌于条带槽内的工件，导向轮装于压滚轮的一侧，有时也用导向槽块代替导向轮，由它们来限制和引导工件的弯曲方向并进行预弯。移动座的上下两面上有导向用长槽孔，长槽孔内装滑块，由滑块支承着压滚轮，滑块虽可带着压滚轮在长槽孔内移动来改变与内压辊间的距离，但也受到由弹性块、压板、调节螺杆等组成的调节装置的限制使它能以某一压紧力停留在某一位置上。移动座装于导向座内由导向座制约着只能前后移动，它与导向座间的滑动配合形式多动多样，例如导套导柱、方孔方块、园孔滑键、燕尾槽等配合方式，也可采用滚动配合。
三是导向装置，其主体结构是导向座，由它来承载压滚轮和内压辊上的压力及规范移动座的移动方位，导向座既可固定安装在机座上，也可由主轴带着绕固定的弯曲模旋转，它与移动座间的滑动配合以方块方孔式最为简单，当然也可采用滚动配合，即在移动座上装上滚轮并让滚轮在导向座上设置的槽内滚移，但不论何种相对移动方式都需满足力的传递和移动座的平稳。当导向座固定时宜使移动座的中轴线对准主轴轴心，当弯曲模不动，导向座绕它回转时，导向座的下座板一头通过键槽和键装到主轴上，上座板也通过一块加强连根套装到主轴加长头上，由主轴带它转动。
四是主轴、传动装置、机座等，它们的构造、工作原理、性能作用等与现有弯曲机相似甚至可以借用，如传动装置既可用齿轮蜗轮等机械变速系统又可用液压气动的油缸气缸来推移齿条拨转齿轮来旋转主轴，机座亦可按排成单头弯曲或双头弯曲的，当单头弯曲时宜采用弯曲模转动的，双头弯曲时就得采用弯曲模固定在机座上让导向座带着压滚轮绕弯曲模转的方式，由于这些结构和普通弯曲机相似，在此不再赘述了。
本发明的工作情况简述如下，一种形式是单头弯曲，采用弯曲模转动，导向座固定的形式，调整好压滚轮的位置让压滚轮停留在弯曲模的凸块上，使压滚轮与弯曲模间形成间隙，将待弯曲工件沿着导向轮和压滚轮的切线方向插进压滚轮和弯曲模的空隙，并外伸到规定尺寸后由压紧装置把工件夹紧到弯曲模上，然后弯曲模拖带着工件转动，压滚轮一滑下凸块就压紧到工件上，随着弯曲模的转动压滚轮始终把工件压迫在弯曲模上，并按其曲率使工件在截面上形成内缩外伸的变形达到弯曲的目的，弯曲模回转预定角度后停止并反转，让压滚轮重返凸块后停止，让压滚轮同弯曲模间出现间隙放松工件，就可松开工件压紧装置把弯好的工件拉出，再插入待加工件进行下一轮弯曲变形的操作。当弯曲的是非园形状时，压滚轮离主轴中心的距离随弯曲模的转动在随时变化着，当半径渐增时，弯曲模推着压滚轮向外游移，但因受内压辊限制，外移时仍保持着把工件紧压在弯曲模上的状态，同样原理，当半径渐减时，弧形长孔的外孔壁推挤内压辊向内游移，拖着整个移动座内靠，使压滚轮仍然把工件紧压在弯曲模上。由于一般情况下弯曲模上成形曲面与弧形长孔间的弧状条带的法向厚度很难处处一样，因此若把压滚轮与内压辊的距离限死不动，就有可能使压滚轮对工件的挤压力时大时小，变化较大，有时甚至在厚壁处还会轧死，因此在调节装置中，在支承压滚轮的滑块与压板间装有弹性块或压簧，使压滚轮仍可前后移动来主动适应弧状条带厚度的变化。
同样当工件需两头弯曲并一次完成时，采用双头弯曲机时弯曲模需固定不动，由压滚轮绕模转动，这时除了工件不再夹装在弯曲模上而需固定装夹在两弯曲模中间的夹紧装置上外，弯曲件的取出及预弯工件的加入方向也要由侧抽改为正放，主轴也由拖转弯曲模改为拖转导向座了，但其工作原理不变，甚至主体结构也与通常的双头弯曲机相似。
本发明在保留弯曲机主体结构的前提下改变弯曲模的构造和压滚轮的支承压紧方式，就使弯曲机由只能进行园弧弯曲扩展到能进行曲率半径变化不定的非园弧弯曲，又能适用于管、棒、型、板等各种截面材料的弯曲，它将为生产和使用弯曲件的企业发明新产品，开拓弯曲件使用的新领域创造了先决条件。
本发明的几种具体形式将举例说明，请参见附图，其中附
图1、几种弯曲模的结构示意图。
附图2、压滚轮组合装置的结构示意图之一。
附图3、压滚轮组合装置的结构示意图之二。
附图4、带园柱导套座的移动座结构示意图。
附图5、带导向柱的导向座结构示意图。
附图6、带导向板的移动座结构示意图。
附图7、方孔座式导向座的结构示意图。
附图8、弯曲模转动的可弯任意曲率弯曲机的工作原理示意图。
附图9、弯曲模固定的可弯任意曲率弯曲机的工作原理示意图。
图1列出了几种弯曲模的形状结构，甲所示的弯曲模(1)可用键槽(2)固定在主轴上随主轴转动，其上开有一个弧形长孔(3)，与外侧的成形曲面(4)间形成一个弧状条带(5)，条带(5)的法向厚度A应处处相同，在成形曲面(4)的一端有一凸块(6)，凸块(6)外侧装有工件夹紧装置(7)，这里表示的夹紧装置是用油缸来夹紧被弯管材的。乙表示用两面都有的弧形凹槽(8)来替代弧形长孔。丙所示是固定不动时的弯曲模，它经通孔(9)、螺孔(10)固定在机座上，工件夹紧装置自然也不装在弯曲模上了。丁所示为组合式弯曲模，它由基座(11)和弧状条块(12)组合而成，弧状条块(12)的外侧仍是成形曲面，一端也有凸块(6)，内侧替代了弧形长孔的外侧孔壁。当然基座(11)既可安装在主轴上，也可固定在机座上。几种弯曲模同时还表示了成形曲面几种不同截面的工件，甲、乙表示弯曲的是园棒园管，丙表示弯曲型材，丁则表示能弯方棒方管，当然这几种弯曲模都只能弯出小于180度的弧段，如需弯超过180度的弯头时，为顺利职出弯曲工件，弯曲模的构造将与此不同了。
图2所示为压滚轮组合装置的一种组合形式，它由移动座(13)及装在移动座(13)上的压滚轮(14)、内压辊(15)、导向轮(16)及支承压滚轮(14)的滑座(17)，推挤滑座(17)的弹性块(18)、压板(19)及调节压板(19)位置的调节螺丝(20)等组合而成，移动座(13)上还装着导套座(21)，由它来同导向座配合。
图3所示是压滚轮组合装置的另一种组合形式，它与图2所示的结构不同之处在于一是用内滚轮(22)替代内压辊以适应弯曲模上的弧形凹槽，二是移动座上与导向座配合的也由导套座改为由侧板(23)和条板(24)构成的一个准长方柱。其它的结构两者基本相同。
图4所示为采用导套座导向的移动座构造示意图，它由上下两主板(25)、后板(26)及加强板(27)为主组成，两主板(25)上共有8个导套座(21)，主板(25)还开有长槽孔(28)，主板(25)的一头钻有安装内压辊的轴承孔(29)，在主板(25)的侧面外伸部位钻有装导向轮的轴孔(30)，在后板(26)上有一个装调节螺丝的螺孔(31),8个导套座(21)分为四组，每组前后两导套座的座孔应有较好的同轴度，四组座孔的中心线相互间也有较高的平行度。
图5所示为与采用导套座的移动座配用的导向座的结构示意图，该导向座由下板(32)与主轴(33)联接跟随主轴(33)转，上板(34)视导向座的受力情况可采用加强连板(35)套装到主轴(33)的加长头上以分载一部分负荷，受力不大时则不必多此一举。四根导向柱(36)本应在移动座进入导向座后才穿过其上的导套座孔后再固定在导向座上，图中为表达导向柱(36)的使用部位才先行画入的。
图6所示即为采用方柱方孔式导向时的移动座构造示意图，除导向方式不同外，其它构造与图4所示的采用导套座导向的移动座相似，它的导向靠侧板(23)、条板(24)组成的一个准长方柱，侧板(23)的外侧面应与条板(24)的外侧面平行，并且都有较高的光滑度。
图7所示即为与用方柱式导向的移动座相配用的方孔式导向座的结构示意，它由下板(37)、上板(38)、侧板(39)和后板(40)为主组成。前面开缺以便装入移动座，另一侧面的上板(38)和下板(37)上都有窄板(41)，这样由下板(37)、上板(38)、侧板(39)和窄板(41)组成了一个准长方管来接纳准长方柱式的移动座。两者配合应达到移动座在导向座内既能前后自由移动，又在较大的侧向力压迫下不让移动座产生侧向偏转，图中的下板(37)上有安装孔(42)，表示此导向座可固定在机座上，自然实际上也可改画成装到主轴上随主轴转，甚至可将导向座变成机座的一部分。
图8所示为弯曲模可转动的弯曲机的特征结构及工作示意图，它的导向座(43)与移动座(13)采用导套导柱式配合，即移动座(13)装进导向座(43)内后用导向柱(36)把两者联结成一体，它们的中心线应对准主轴(33)，导向座(43)固定在机座(44)上，装在移动座(13)上的内压辊(15)则穿在弯曲模(1)上的弧形长孔(4)内，弯曲模(1)的一头装着工件压紧装置(7)，图中表示正在弯曲一根园管(45)，弯曲模(1)夹带着园管(45)的一端逆时针旋转，在弯曲成型区园管(45)被压滚轮和内压辊挤紧在成形曲面上，随着弯曲模的转动把园管硬拉着通过压滚模与内压辊间很紧的间隙被迫产生管壁内缩外伸的变形而弯曲，这里的导向轮(16)起着限定园管(45)的工作位置并对之进行予弯。机座(44)的具体构造、机座内装、外附的传动系统、零部件等因可视作常规通用技术，故不再多加叙述。
图9所示为弯曲模不动，导向座由主轴带转时弯曲机的特征结构及工作原理图，这时弯曲模(11)借助垫板(46)固定在机座(44)上，导向座(43)由主轴(33)带转，导向座(43)的另一端搁放在机座(44)上的滚轮组(47)上以减小转动阻力，工件夹紧装置(7)也安装在机座(44)上。图中表示正在弯曲一根方管(48)，工作开始时导向座(43)逆时针转到弯曲模(1)的一端让压滚轮转到凸块(6)上，方管(48)即可沿导向轮(16)切向插过弯曲模(1)和压滚轮之间的间隙并伸出预定尺寸后由工件夹紧装置(7)固定住，然后导向座(43)再顺时针旋转，由压滚轮与内压辊配合着把管(48)挤紧在弯曲模(1)上使截面产生内缩外伸的变形，达到弯曲的目的。
图8图9中所示的机座(44)的安装面都是水平的，实际上机座安装面也可以是倾斜的或垂直的。图9表达的方管弯曲是单头的，但这种弯曲模固定的结构方式可以把管固定在机座上后同时在管的两端弯曲，而且两端的弯曲原理也一样，仅两导向座的转向相反而已。
权利要求
1.一种能把管、棒、型材弯成曲率半径变化着的非园曲线弧形的弯曲机，其特征在于弯曲模上开有弧形长孔或弧形凹槽，压滚轮安装在移动座上能在导向座中游移，并与内压辊或内滚轮配合在游移中始终压紧弯曲模上的工件。
2.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是弯曲模上由成形曲面和弧形长孔或弧形凹槽组成一个法向厚度处相等的弧状条带。
3.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是弯曲模的成形曲面一端有一个平滑过渡的凸块。
4.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是弯曲模可由基座和具有成形曲面的弧状条块组合而成。
5.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是移动座上一头装有内压辊或内滚轮，中部装着压滚轮，外侧面装有导向轮。
6.根据权利要求1、5所述的弯曲机，其特征是压滚轮装在两个滑座上，滑座安放在移动座上的长槽孔内，并和弹性块、压板及调节螺丝一起组成压滚轮位置和压紧力调节装置。
7.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是移动座上有导套座，或由导向条板和侧板组成一个长方柱形状。
8.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是导向座上带有导向柱或组成长方管状。
9.根据权利要求1所述的弯曲机，其特征是导向座既可一端固定安装在主轴上，另一端搁放在机座上的滚轮组上，也可固定在机座上。
全文摘要
能弯曲变曲率弧形的弯曲机采用在弯曲模上开弧形长孔等使之与成形曲面组成法向厚度处处相等的弧状条带,又把压滚轮装在移动座上同其上的内压辊配合一里一外抱紧弧状条带及待弯曲工件,当成形曲面为非圆时,变化着的半径就会将压滚轮向外或将内压辊向内推移,带动移动座在导向座内前后游移,使压滚轮和内压辊能始终抱紧弧状条带及弯曲工件,在弯曲模与压滚轮的相对滚动中把工件按成形曲面弯曲成形。
文档编号B21D7/02GK1221657SQ9711988
公开日1999年7月7日 申请日期1997年12月31日 优先权日1997年12月31日
发明者朱学良 申请人:朱学良