CN101693269B

CN101693269B - 异型管绕弯成形加工装置

Info

Publication number: CN101693269B
Application number: CN2009103094480A
Authority: CN
Inventors: 陈殿苹; 李大永; 彭颖红; 张卿卿; 高宇飞
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-11-09
Also published as: CN101693269A

Abstract

一种机械加工技术领域的异型管绕弯成形加工装置，包括：弯曲部分、中心轴、夹持部分、增压部分、转动手柄和机床工作台，其中：弯曲部分和增压部分分别固定设置于机床工作台，中心轴贯穿弯曲部分，夹持部分与弯曲部分固定连接，转动手柄与弯曲部分固定连接。本发明运用绕弯方式实现弯曲，效率高，成形效果好。将弯曲部分分成三层，在中间弯曲芯模部分可以加入0.1mm的调整片若干进行微调，可以调出弯曲质量较好的间隙设置，有效控制弯曲起皱和截面畸变。

Description

异型管绕弯成形加工装置

技术领域

本发明涉及的是一种机械加工技术领域的装置，具体是一种异型管绕弯成形加工装置。

背景技术

管材弯曲成形是管类零件成形的一种重要手段，弯曲管件在汽车油路、换热器、空调、冰箱、航天航空工业等设备中应用极为广泛。从理论研究的角度来看，金属管材弯曲变形包含了钣金塑性成形所存在的材料、几何和接触等方面的高度非线性，板成形研究的重点枛破裂、起皱以及回弹等问题在管成形中也都十分突出。由于几何形状的特殊性，管材塑性成形还会产生使变形更加复杂化的截面畸变，从而给相关理论研究带来麻烦，故需要弯曲装置进行弯制来辅助研究。然而，由于扁管、矩形管等异型管材的特殊结构，现有的弯曲装置不能很好的达到要求。本发明对此进行设计，具有重要意义。

目前常用的管材弯曲成形方法有绕弯、推弯、滚弯以及压弯等。绕弯成形是在弯曲力矩作用下使管材绕弯曲模转动逐渐弯曲成形。由于技术具有成形精度高、效率高、弯曲质量好、易于实现自动化等优点而被广泛地应用于航空、航天、无线电通讯等领域的管材加工中。

当前的管材弯曲设备以弯曲圆管为主，基本不涉及扁管、矩形管、口琴管等异型管的弯曲。然而，随着扁管、矩形管、口琴管等异型管在汽车、空调换热器等相关领域的研究与应用，对管的弯曲设备提出了新的要求。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101549374，记载了一种“手动弯管机”，该技术包括一个带模具组件的主机座，机座上铰接有一操纵手柄，主机座由一个装模具组件用的机座头和装棘齿轴的机座把柄组成，机座头与机座把柄由几套互相连接的插接杆和插接套装置紧密装配在一起。该技术通过啮合装置可以快捷方便地更换弯管器和模具组件，但不足之处在于：一，对于扁管、矩形管、口琴管等异型管的面内、面外弯曲无法实现。二，采用滚弯成形的弯曲方式，成形质量有待提高。三，对于不同弯曲半径要求，不同高度、不同宽度的管材弯曲，需要更换整套模具，造价比较昂贵。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种异型管绕弯成形加工装置，可有效弯制扁管、矩形管、口琴管等异型管材，并可以保证成形质量。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：弯曲部分、中心轴、夹持部分、增压部分、转动手柄和机床工作台，其中：弯曲部分和增压部分分别固定设置于机床工作台，中心轴贯穿弯曲部分，夹持部分与弯曲部分固定连接，转动手柄与弯曲部分固定连接。

所述的弯曲部分包括：弯曲底板、弯曲芯模和弯曲盖板，其中：弯曲底板、弯曲芯模、弯曲盖板通过中心轴连接在一起并固定在机床工作台上。

所述的弯曲盖板由透明有机玻璃制成，该弯曲盖板表面设有刻度以准确控制弯曲角度。

所述的夹持部分包括：上夹持片和下夹持片，其中：上夹持片和下夹持片通过销分别与弯曲部分相连接。

所述的增压部分包括：上增压块、下增压块和压块芯模，其中：下增压块、压块芯模、上增压块通过螺栓连接成为一个整体，下增压块通过螺栓连接固定在机床工作台上。

所述的压块芯模的高度与弯曲芯模的高度相同，该压块芯模与夹持部分一起完成对管坯的夹紧。

所述的弯曲芯模的高度高于待处理异型管的高度，该弯曲芯模的中间设有若干厚度为0.1mm的调整片进行微调以控制弯曲间隙。

所述的中心轴包括：螺纹部分、方形柱部分、圆饼体部分和圆柱轴，其中：螺纹部分和圆柱轴分别位于中心轴的上下两端，方形柱部分和圆饼体部分依次位于中心轴的中部并分别与弯曲底板和工作台相接触。该中心轴确保了弯曲底板、弯曲芯模、弯曲盖板的贴合与装配，并实现弯曲部分与机床工作台的连接，同时如需实现电动控制，可通过中心轴与变速器、电机连接。

当本发明用于异型管成形时，放入管坯，盖上弯曲盖板和上增压块，并通过螺栓拧紧，将管坯固定住。转动手柄或者电动控制中心轴转动，当弯曲到指定角度时，停止转动，绕弯过程结束。在成形过程中可以透过弯曲盖板实时观察管的弯曲过程，观察起皱时刻、是否破裂等。

本发明通过对夹持部分的设计，不仅可以实现对圆管的弯曲，而且可以实现对异型管的弯曲。对于不同形状的管材只需设计对应形状夹持片即可。如，圆管可以设计带圆弧的夹持片，方管设计平面式的夹持片。解决了常规手动弯管时无法实现绕弯的难题，有效的提高了弯管的加工效率和成形质量。将弯曲装置设置为三层，对于不同弯曲半径要求，不同高度、不同宽度的管材弯曲，只需设计和更换中间层即可，实用性和经济性大大提高。可以实现简单的电动控制，相较普通的电动弯管机具有结构简单易于操作的特点。同时本发明存在待改进的地方：一、在实现手动弯管时，需安装在工作台上，可携带性较差。二、电动控制时，实现的功能比较有限。

附图说明

图1为本发明的俯视-剖视图。

图2为本发明的主视图。

图3为调整片的放大图。

图4为中心轴视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，本实施例包括：弯曲部分1、中心轴2、夹持部分3、增压部分4、转动手柄5和机床工作台6，其中：弯曲部分1和增压部分4分别固定设置于机床工作台6，中心轴2贯穿弯曲部分1，夹持部分3与弯曲部分1固定连接，转动手柄5与弯曲部分1固定连接。

所述的弯曲部分1包括：弯曲底板7、弯曲芯模8和弯曲盖板9，其中：弯曲底板7、弯曲芯模8、弯曲盖板9通过中心轴2连接在一起并固定在机床工作台6上。

所述的弯曲盖板9由透明有机玻璃制成，该弯曲盖板9表面设有刻度以准确控制弯曲角度。

所述的夹持部分3包括：上夹持片10和下夹持片11，其中：上夹持片10和下夹持片11通过销分别与弯曲部分1相连接。

所述的增压部分4包括：上增压块12、下增压块13和压块芯模14，其中：下增压块13、压块芯模14、上增压块12通过螺栓连接成为一个整体，下增压块13通过螺栓连接固定在机床工作台6上。

所述的压块芯模14的高度与弯曲芯模8的高度相同，该压块芯模14与夹持部分3一起完成对管坯的夹紧。

所述的弯曲芯模8高于管的高度，该弯曲芯模8的中心方孔开口位置设有厚度0.1mm的调整片15进行微调控制弯曲间隙，有效控制弯曲起皱和截面畸变。

如图3所示，所述的调整片15为门字型结构，其端部宽度小于弯曲芯模8的直径，不影响弯曲成形过程。连接部宽度为方孔边长，可以防止调整片的滑动。厚度为0.1mm，可放入若干片调整弯曲间隙。

如图4所示，所述的中心轴2包括：螺纹部分、方形柱部分、圆饼体部分和圆柱轴，其中：螺纹部分和圆柱轴分别位于中心轴的上下两端，方形柱部分和圆饼体部分依次位于中心轴的中部并分别与弯曲底板7和工作台6相接触。以保证转动过程不发生打滑。同时，圆柱轴部分可与变速器、电机连接，实现电动控制。螺纹部分，与螺母配合，保证弯曲底板7、弯曲芯模8、弯曲盖板9连接的紧密性。

所述的上夹持片10、下夹持片11与弯曲底板7、弯曲盖板9共同完成对管坯前端的夹紧，其高度与弯曲芯模8保持一致。下夹持片11的水平线基本与弯曲芯模8相切，提高成形质量。上夹持片10的垂直线与弯曲芯模8的中心线重合，便于控制弯曲过程起始位置，并可更好的保证成形质量。上夹持片10、下夹持片11通过销固定于弯曲盖板9上，当管的宽度发生变化时可将上夹持片10外移，实现夹紧。

所述的下增压块13、压块芯模14、上增压块12共同完成对管坯后端的夹紧，其高度分别与弯曲底板7、弯曲芯模8、弯曲盖板9保持一致，可以避免管坯在弯曲过程中发生翘曲。在弯曲起始时刻，压块芯模14伸长到弯曲部分1中，与上夹持片10接触，更好的减轻截面畸变和弯曲起皱现象。对于弯曲不同半径、不同宽度的管需要挪动下增压块13、压块芯模14、上增压块12的位置与弯曲部分1配合。如果需要实现增压部分4的助推，建议另加导槽。

本实施例在加工前，根据弯曲半径和管坯高度选好合适的弯曲芯模8、上夹持片10、下夹持片11、压块芯模14，完成安装，然后将管件放入，弯曲盖板9、下增压块13夹紧，将管件固定住。转动手柄5或者通过电动控制中心轴2转动，加工过程中，透过弯曲盖板9实时监控弯曲过程。弯曲到指定角度时停止，绕弯过程结束。

以暖通空调换热器用的宽14mm高度2mm壁厚0.8mm的多腔铝扁管为例进行半径在50~100mm范围的面内绕弯，可保证起皱高度在0.05~0.18mm，截面畸变率在6.8％~9.6％，外壁厚度减薄在4.6％~8.1％，弯道未发生阻塞，能保证较好的成形质量。

Claims

1.一种异型管绕弯成形加工装置，其特征在于，包括：弯曲部分、中心轴、夹持部分、增压部分、转动手柄和机床工作台，其中：弯曲部分和增压部分分别固定设置于机床工作台，中心轴贯穿弯曲部分，夹持部分与弯曲部分固定连接，转动手柄与弯曲部分固定连接；

所述的增压部分包括：上增压块、下增压块和压块芯模，其中：下增压块、压块芯模、上增压块通过螺栓连接成为一个整体，下增压块通过螺栓连接固定在机床工作台上；

所述的弯曲部分包括：弯曲底板、弯曲芯模和弯曲盖板，其中：弯曲底板、弯曲芯模、弯曲盖板通过中心轴连接在一起并固定在机床工作台上；

所述的中心轴包括：螺纹部分、方形柱部分、圆饼体部分和圆柱轴，其中：螺纹部分和圆柱轴分别位于中心轴的上下两端，方形柱部分和圆饼体部分依次由上而下位于中心轴的中部并分别与弯曲底板和工作台相接触；

所述的夹持部分包括：上夹持片和下夹持片，其中：上夹持片和下夹持片通过销分别与弯曲部分相连接；

2.根据权利要求1所述的异型管绕弯成形加工装置，其特征是，所述的弯曲芯模的中间设有若干厚度为0.1mm的调整片进行微调以控制弯曲间隙。

3.根据权利要求1所述的异型管绕弯成形加工装置，其特征是，所述的弯曲盖板由透明有机玻璃制成，该弯曲盖板表面设有刻度以准确控制弯曲角度。