CN102921778B - 多段连续弯弧成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多段连续弯弧成型设备，包括具有用于与已成型工件的多段弧形内表面贴合适配的弧形外表面的成型模、以及设有滚压圆周面的成型轮，所述成型轮的转动轴线与所述成型模的弧形外表面间隔有一段用于将工件通过成型轮圆周面压紧在所述成型模的弧形外表面上的间距；多段连续弯弧成型设备还包括供所述成型轮转动装配并在使用时带动所述成型轮保持与成型模弧形外表面的间距绕弧形外表面移动而将工件连续压紧在弧形外表面上的导向移动装置。在导向移动装置驱动滚轮移动的过程中滚轮可以将工件挤压在成型模的弧形外表面上并将工件连续挤压折弯，使工件与成型模的弧形外表面贴合，滚轮沿成型模滚过各段弧度，实现各弧段的连续折弯。

Description

多段连续弯弧成型设备

技术领域

本发明涉及多段连续弯弧成型设备。

背景技术

太空舱司机室结构新颖、玻璃窗面积大，能够提升起重机的整体外观质量、使司机的视野范围更开阔，另外整体钢结构重量小，是一种新型的司机室。太空舱司机室采用骨架支撑，其骨架主要包括两只近似椭圆形框架，每只近似椭圆形框架是由方钢管折弯成型，但是，由于近似椭圆形框架是由四段曲率不同的圆弧段平滑过渡连接而成，其外形曲线的成型比较复杂，因此难以实现一次成型加工。目前该近似椭圆形框架一般采用先分段制造各圆弧段，再将各圆弧段拼焊在一起的方式。但是，这种制造方式工艺复杂，工序繁琐，难以实现自动化生产，且分段制造浪费材料、人力，成型质量也不易保证，生产效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现工件各弧段的连续弯折成型的多段连续弯弧成型设备。

本发明多段连续弯弧成型设备所采用的技术方案是：包括具有用于与已成型工件的多段弧形内表面贴合适配的弧形外表面的成型模、以及设有滚压圆周面的成型轮，所述成型轮的转动轴线与所述成型模的弧形外表面间隔有一段用于将工件通过成型轮的滚压圆周面压紧在所述成型模的弧形外表面上的间距；多段连续弯弧成型设备还包括供所述成型轮转动装配并在使用时带动所述成型轮保持与成型模弧形外表面的间距绕弧形外表面移动而将工件连续压紧在弧形外表面上的导向移动装置。

通过设置成型模、滚轮和导向移动装置，在导向移动装置驱动滚轮移动的过程中滚轮可以将工件挤压在成型模的弧形外表面上并将工件连续挤压折弯，使工件与成型模的弧形外表面贴合，滚轮沿成型模滚过各段弧度，即可实现各弧段的连续折弯。

各段弧均为圆弧，所述导向移动装置是转动装配于成型模的弧形外表面所在的相应圆弧段回转中心处的推杆，所述成型轮转动装配于推杆上。设置转动装配于成型模的弧形外表面所在的相应圆弧段回转中心处推杆可以方便地进行各段弧段为圆弧段的工件的成型。

所述多段连续弯弧成型设备在各圆弧段的回转中心处设有与成型模相对固定的铰接件，所述推杆上设置有与所述铰接件适配的多个可拆铰接结构，所述各可拆铰接结构与所述成型轮均具有一段用于在成型轮移动到各段圆弧段处时分别与各段圆弧段对应的铰接件铰接的距离。设置铰接件和可拆铰接结构，可以利用一只推杆通过变换铰接位置实现不同曲率段的连续加工成型。

所述成型模是包括对称分布的两段大曲率弧形外表面和两段小曲率弧形外表面而呈近似椭圆形的成型模，所述成型模固连在一块底板上，所述底板上设有带动所述成型模沿通过成型模中心且垂直于所述底板的轴线转动的驱动装置，所述铰接件亦固定在所述底板上；所述推杆朝远离成型模中心的一端延伸并转动滑动装配在适配的支撑装置上。通过底板能够将成型模牢固地固定，也便于与驱动装置连接，再通过将推杆远离回转中心的一端转动滑动装配，即可通过底板的转动和铰接位置的改变将工件按照近似椭圆形的成型模折弯成近似椭圆形，实现近似椭圆形工件的半自动成型。

所述成型模是具有弧形内表面且厚度均匀的条形或封闭环形成型模，所述多段连续弯弧成型设备与所述弧形内表面滚动配合设置有一只反滚轮，所述反滚轮与所述成型轮之间间隔有一段用于将工件与成型模的模壁沿两者的厚度的方向夹紧在一起的距离而在使用时将工件挤压在成型模的弧形外表面上并分别沿成型模的弧形内表面和工件的弧形外表面滚动。设置反滚轮可以将工件折弯所需的力量转换成两滚轮之间的内力，减小插拔销轴插拔的阻力。

所述多段连续弯弧成型设备包括设有用于装配所述底板的回转支承的机架，所述驱动装置是一只减速电机；所述支撑装置是顶部设有销轴的支座，所述推杆上设有与销轴适配的长孔而装配在所述支座上。回转支承扭矩传递性能好，支撑可靠，减速电机负载能力强，便于控制，效率高。而采用销轴与长孔配合的方式结构简单，便于维护，性能稳定。

所述铰接件是轴套，所述铰接结构为轴孔。采用轴套和轴孔，可以通过插拔销轴实现铰接件与铰接结构的铰接及分离，方便地变换铰接位置。

所述成型模的弧形外表面上设有用于对工件进行导向的螺旋导台，所述螺旋导台的底部设有用于将工件的一端固定到所述螺旋导台上的压紧装置。设置导台能够将工件引导成螺旋状，避免成型过程中工件头部与尾部发生干涉。而压紧装置可以在成型开始时将工件固定，便于工件沿成型模顺利折弯。

附图说明

图1：本发明多段连续弯弧成型设备的一个实施例的主视图；

图2：图1的前视图；

图3：成型模的弧形外表面结构示意图；

图4：图3中引导板的展开示意图；

图5：推杆的主视图；

图6：图5的前视剖视图；

图7：支座的结构示意图；

图8：夹紧装置中夹板的主视图；

图9：图8的左视图；

图10：夹紧装置的楔块的主视图；

图11：图10的俯视图；

图12：成型轮的主视图；

图13：图12的左视图。

图中各附图标记的名称为：1机架，2回转平台，21底板，22成型模，23销套a，24销套b，25耳板，26引导板，3夹块，4楔块，5推杆，51销孔a，52销孔b，53长孔，54插拔销轴，55加强筋，6成型轮，61凹槽，7反滚轮，8减速电机，9回转支承，10支座，11销轴。

具体实施方式

本发明多段连续弯弧成型设备的一个实施例如图1~图13所示，主要包括机架1、驱动装置、传动结构、回转平台2、推杆5、滚轮和支座10。其中驱动装置为一只减速电机8，传动结构主要包括设置在机架1上的回转支承9，回转支承9上转动装配有回转平台2并通过减速电机8转动。

回转平台2包括用于与回转支撑连接的底板21、固定在底板21上的成型模22。成型模22根据工件的形状制造，整体为近似椭圆形的封闭环形，其弧形外表面能够与已成型工件的弧形内表面贴合。成型模22的中心与转动平台的回转中心对应。该成型模22包括两段大曲率弧形外表面环形壁和两段小曲率弧形外表面环形壁，各段环形壁平滑过渡连接且壁厚均匀。成形模的弧形外表面上绕设有一条楔形的引导板26，引导板26焊接固定在成型模22的弧形外表面上从而形成用于对工件进行导向的螺旋导台，所述螺旋导台起始处的底部设有用于将工件固定到所述螺旋导台上的压紧装置，该压紧装置包括固定在底板21上的夹块3和与夹块3适配的楔块4，夹块3与成型模22之间留有供工件和楔块4装配的间距。另外，底板21上于两段大曲率弧形外表面环形壁的对应位置设置有两块耳板25，耳板25上设置有分别位于两段大曲率弧形外表面环形壁的圆心的销套a 23，同样，底板21上在成型壁的环形内部设置有分别位于两段小曲率弧形外表面环形壁的圆心的销套b 24。

推杆5是一只板材制作的长杆，推杆5上依照成型模22的环壁壁厚和工件的厚度设置有两个转轴安装孔，各转轴安装孔内分别设置有转轴，各转轴上通过轴承装配有两只滚轮。两只滚轮中位于成型模22内侧的是反滚轮7，位于成型模22外侧的是成型轮6，推杆5上在两滚轮之间设有加强筋55。成型轮6上设有与工件适配的环形凹槽61，但深度不大于工件的厚度，从而能降工件卡在凹槽61内。这样，两只滚轮在使用时能够将工件挤压在成型模22的弧形外表面上并分别沿成型模22的弧形内表面和工件的弧形外表面滚动。推杆5与各段圆弧段对应的回转直径对应设有两个与底板21上的销套适配的销孔a 51和销孔b 52，并通过插拔销轴54使推杆5与销套铰接，在滚轮处于不同的圆弧段时，可以将插拔销轴54拔出并插设到对应圆弧段的销套上。

支座10上设置有一只销轴11，推杆5在远离各圆弧段回转中心的一端设有沿回转径向延伸且与所述销轴11适配的长孔53并转动滑动装配在销轴11上。

工作方式：本实施例中的工件是一根矩形钢管，首先将矩形钢管的一端放置在夹块3与成型模22之间并使另一端朝向螺旋导台上升的方向，然后使用楔块4将矩形钢管固定。接着，将推杆5上的滚轮按照成型轮6在外侧、反滚轮7在内侧的方式安装到成型模22与矩形钢管两侧，将推杆5具有长孔53的一端装配到支座10的销轴11上，此时推杆5设有插拔销轴54的一端会与底板21上装有楔块4处的小曲率圆弧段的回转中心处的销套a对应，使用插拔销轴54将该销套与推杆5上对应的销孔a连接，即可启动减速电机8绕螺旋导台上升的方向转动，转动中工件将受成型轮6的挤压而沿成型模22的弧形外表面折弯成型，并沿螺旋导台上升。当滚轮滚动到大曲率弧形外表面时，暂停减速电机8，拔出插拔销轴54，插设到与该段圆弧段的回转中心对应的销套b中，再启动电机继续进行折弯加工，再经过一段完整的大曲率弧形外表面、一段完整的小曲率圆弧段、半段小曲率圆弧段的变换，即可完成整个矩形钢管的折弯成型。停止减速电机8，松开楔块4，取出成型的矩形钢管即可。此时矩形钢管在螺旋导台的作用下有一定螺旋，可通过平整加工进行矫正，再经过开口处的修整焊接即可完成。在该过程中，由于反滚轮7的支撑，插拔销轴54受力较小，因此可较容易地实现插拔销轴54的位置变换。当然，矩形钢管可根据最终的成型尺寸裁成合适长度，使折弯成型完成时刚好首尾对接。

在上述实施例中，成型模采用的是具有弧形内表面和弧形外表面的结构，在本发明的其他实施例中，也可以只设置成型轮，此时并不需要弧形内表面也可以实现工件的连续折弯成型。螺旋导台是非必须结构，不使用螺旋导台时可以通过控制工件的长度实现首尾刚好对接、互不干涉。成型轮6上的凹槽61结构也可采用其他形式，例如可以是成型轮6的上部直径大于下部直径从而形成台肩，使用台肩压住工件；或不使用凹槽61，依靠工件自身重力保持工件稳定或辅助以人工控制。而上述实施例中所采用的销套和销孔的结构也替换为其他形式，例如在底板21销套的位置固设销轴11，推杆5上上下导向设置销套，同样可以实现推杆5铰接位置的变换。另外，压紧装置采用的夹块3和楔块4也可采用其他形式，例如在成型模22上设置两根螺柱，在设置一块套设到螺柱上的压板，使用螺母压紧。在本发明多段连续弯弧成型装置的其他实施例中，成型模22也可以依据工件形状设置成其他形式，例如板条形结构，此时可通过其他设备驱动档杆和其上的滚轮运动，例如在成型模22上方设置与滚轮的运动路径对应的轨道，轨道上通过滚轮滚动导向装配用于连接档杆的连接架，并使用电机驱动滚轮沿导轨运动，同样可以实现工件的连续成型。

Claims (8)

1.多段连续弯弧成型设备，其特征在于：包括具有用于与已成型工件的多段弧形内表面贴合适配的弧形外表面的成型模、以及设有滚压圆周面的成型轮，所述成型轮的转动轴线与所述成型模的弧形外表面间隔有一段用于将工件通过成型轮的滚压圆周面压紧在所述成型模的弧形外表面上的间距，所述成型模根据工件的形状制造；多段连续弯弧成型设备还包括供所述成型轮转动装配并在使用时带动所述成型轮保持与成型模弧形外表面的间距绕弧形外表面移动而将工件连续压紧在弧形外表面上的导向移动装置。

2.根据权利要求1所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：各段弧均为圆弧，所述导向移动装置是转动装配于成型模的弧形外表面所在的相应圆弧段回转中心处的推杆，所述成型轮转动装配于推杆上。

3.根据权利要求2所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：所述多段连续弯弧成型设备在各圆弧段的回转中心处设有与成型模相对固定的铰接件，所述推杆上设置有与所述铰接件适配的多个可拆铰接结构，所述各可拆铰接结构与所述成型轮均具有一段用于在成型轮移动到各段圆弧段处时分别与各段圆弧段对应的铰接件铰接的距离。

4.根据权利要求3所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：所述成型模是包括对称分布的两段大曲率弧形外表面和两段小曲率弧形外表面而呈近似椭圆形的成型模，所述成型模固连在一块底板上，所述底板上设有带动所述成型模沿通过成型模中心且垂直于所述底板的轴线转动的驱动装置，所述铰接件亦固定在所述底板上；所述推杆朝远离成型模中心的一端延伸并转动滑动装配在适配的支撑装置上。

5.根据权利要求4所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：所述成型模是具有弧形内表面且厚度均匀的条形或封闭环形成型模，所述多段连续弯弧成型设备与所述弧形内表面滚动配合设置有一只反滚轮，所述反滚轮与所述成型轮之间间隔有一段用于将工件与成型模的模壁沿两者的厚度的方向夹紧在一起的距离而在使用时由成型轮将工件挤压在成型模的弧形外表面上，所述反滚轮与所述成型轮分别沿成型模的弧形内表面和工件的弧形外表面滚动。

6.根据权利要求4所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：所述多段连续弯弧成型设备包括设有用于装配所述底板的回转支承的机架，所述驱动装置是一只减速电机；所述支撑装置是顶部设有销轴的支座，所述推杆上设有与销轴适配的长孔而装配在所述支座上。

7.根据权利要求3～6任意一项所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：所述铰接件是轴套，所述铰接结构为轴孔。

8.根据权利要求1所述的多段连续弯弧成型设备，其特征在于：所述成型模的弧形外表面上设有用于对工件进行导向的螺旋导台，所述螺旋导台的底部设有用于将工件的一端固定到所述螺旋导台上的压紧装置。