CN105817509A - 一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置及方法，包括安装在基座上的夹紧机构、工作机构和推动机构，工作机构包括静压块和动压块，动压块通过压块连接轴与静压块连接，且动压块在夹紧机构的驱动下绕压块连接轴转动夹紧待弯曲件；在静压块和动压块之间形成一个用于设置弹性元件的一个凹坑，所述的弹性元件在零件弯曲成形后，驱动动压块回位；在所述的静压块、动压块上各设有一个镶块，两个镶块相互配合完成待弯曲件的夹紧；同时所述的推动机构完成待弯曲件弯曲挤压成形。

Description

一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置及方法

技术领域

本发明公开了一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置及方法。

背景技术

弯曲是把金属板料、棒料、型材等弯曲成具有一定曲率和角度，并得到一定形状和尺寸零件的冲压工序，广泛用于汽车、机械、家电等行业的钣金类零件加工中。单角弯曲是弯曲工序中最常见的类型之一。

如图1所示，一般由直边和圆角组成，为了保证弯曲件质量，通常规定最小相对弯曲半径R/t及最小直边长度L＞2t，否则零件出现弯曲缺陷。

如图2所示，零件为纺织机械行业中自动络筒机上的拉杆类零件，需求量大，尺寸精度要求高，尤其是零件90°弯角处，弯曲半径R＝0，且有一规则形状的挤压平台，最小直边长度L＜2t，弯曲工艺性差。该类零件传统弯曲成形工艺是采用冲压模具在机械压力机上压弯成形。如选用V形模具压弯成形，无法成形出弯角处的平台，且导致零件弯角处断裂。如选用L形模具压弯成形，需要较大的压料力，由于受到机械压力机结构的限制，设备本身无法提供压料动力，只能采用外加动力源实现压料，在模具上设置弹性压料，工艺和模具结构简单，但无法提供足够的压料力。采用外加液压或气动动力源，可以提供充足的压料力，完成零件的弯曲挤压成形，但工艺复杂，成形件质量差，难以实现自动化，生产效率低。

发明内容

针对目前圆棒类零件传统的成形方法，无法满足零件的成形精度和大批量生产的需求，本发明提出了一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，包括安装在基座上的夹紧机构、工作机构和推动机构，所述的工作机构包括静压块和动压块，所述的动压块通过压块连接轴与静压块连接，且动压块在夹紧机构的驱动下绕压块连接轴转动夹紧待弯曲件；在静压块和动压块上各设置一个用于安装弹性元件的凹坑，，所述的弹性元件在零件弯曲成形后，驱动动压块回位；在所述的静压块、动压块上各设有一个镶块，两个镶块相互配合完成待弯曲件的夹紧；同时所述的推动机构完成待弯曲件弯曲挤压成形。

进一步的，在所述的静压块上设有一个静压块镶块，在所述的动压块上设有一个动压块镶块，所述的静压块镶块上设有一个放置待弯曲件的凹槽，动压块镶块随着动压块转动夹紧待弯曲件。

进一步的，所述的凹槽为半圆形结构，且所述的动压块镶块上也设有一个半圆形的凹槽，两个凹槽相互配合完成待弯曲件的夹紧。

进一步的，所述夹紧机构包括左油缸和球头，所述球头与左油缸活塞杆连接；且所述的球头驱动动压块绕压块连接轴转动。

进一步的，所述的左油缸和球头之间安装一个连接架，所述连接架一端与左油缸法兰连接，一端固定在基座上。

进一步的，所述的静压块固定在基座上。

进一步的，所述推动机构包括右油缸，所述右油缸通过连接装置与一个滚轮连接，所述的滚轮左右移动完成零件弯曲挤压成形。

进一步的，所述的连接装置包括一个连接块，所述连接块一端与右油缸活塞杆螺纹连接，一端通过连接轴与导向块连接，所述导向块沿两个滑板左右往复运动，所述的导向块通过一个连接轴与摆头连接，所述的摆头通过一个连接轴与滚轮连接。

进一步的，所述的两个滑板、右油缸均固定在基座上。

进一步的，在所述的基座上还设有一个侧推块，所述的侧推块与滚轮相互配合完成零件弯曲挤压成形。

本发明的成形方法如下：

步骤1将待弯曲件放在静压块镶块的半圆槽内，利用固定在静压块镶块前端的定位块定位，启动液压系统；

步骤2、左油缸向右运动，带动固定在活塞杆上的球头向右运动，进而推动动压块及其动压块镶块逆时针旋转夹紧待弯曲件并保压；

步骤3、右油缸向左运动，带动摆头沿滑板向左运动，通过滚轮的运动使圆棒发生弯曲和挤压成形；

步骤4、圆棒弯曲挤压成形结束时，左油缸和右油缸通过液压行程控制元件同时换向，夹紧机构和推动机构各自向相反方向运动，此时夹紧力消失，依靠弹性元件的作用力，使动压块绕压块连接轴顺时针转动，取出零件，并安放另一待加工的零件。

所述的左油缸和右油缸通过液压行程控制元件同时复位(中位卸荷)，完成一个动作周期。

本发明的有益效果如下：

1、采用液压驱动完成圆棒弯曲挤压成形，不需压力机、滚弯机等设备，该装置结构紧凑，占用空间小，制造成本低，。

2、动压块、静压块采用镶拼结构，只需更换动压块镶块、静压块镶块和滚轮，即可完成不同直径圆棒类零件的弯曲挤压成形，降低了模具制造成本，扩大了该装置的加工范围；

3、动压块及其镶块弯曲工作部位设有弯曲回弹补偿角度，保证了零件的成形精度；

4.、在基座上设置侧推块，使得滚轮工作过程中受力平衡，同时，随着滚轮行程的增大，滚轮受到侧推块作用力逐渐增大，保证了圆棒的弯曲挤压力，从而保证零件凸台的成形精度；

5、推动机构中，连接块、导向块与水平方向连接轴之间连接，导向块、摆头与垂直方向放置导向块连接轴之间连接，摆头3、滚轮与垂直放置滚轮连接轴4之间的连接，工作机构中动压块13、静压块16与垂直方向放置压块连接轴7之间连接，均采用H₇/f₆间隙配合，既降低了各零件之间装配精度要求，又保证了推动机构运动的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统弯曲件示意图；

图2为新工艺弯曲挤压件示意图；

图3、图4为圆棒类零件弯曲挤压装配图；

图中：1左油缸，2连接架，3摆头，4滚轮连接轴，5滚轮，6压盖，7导向块连接轴，8导向块，9连接块，10基座，11右油缸，12球头，13、动压块，14弹性元件，15压块连接轴，16静压块，17侧推块，18动压块镶块，19静压块相框，20滑道，21连接轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图3、图4所示，一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，该装置主要包括夹紧机构、工作机构、推动机构。工作机构包括静压块和动压块，所述的动压块通过压块连接轴与静压块连接，且动压块在夹紧机构的驱动下绕压块连接轴转动夹紧待弯曲件；在静压块和动压块上各设置一个用于安装弹性元件的凹坑，，所述的弹性元件在零件弯曲成形后，驱动动压块回位；在所述的静压块、动压块上各设有一个镶块，两个镶块相互配合完成待弯曲件的夹紧；同时所述的推动机构完成待弯曲件弯曲挤压成形；具体的结构如下：

夹紧机构包括左油缸1、连接架2、球头12，所述连接架2一端与左油缸1法兰连接，一端固定在基座10上，所述球头12与左油缸1活塞杆螺纹连接；

工作机构包括静压块16、静压块镶块19、动压块13、动压块镶块18、压块连接轴15、弹性元件14，所述静压块镶块19连接于静压块16上，静压块16固定于基座10上，所述动压块镶块18连接于动压块13上，动压块13通过压块连接轴15与静压块16连接，可绕压块连接轴15转动，所述弹性元件14两端分别装在动压块镶块18和静压块镶块19的凹坑内；

静压块镶块18上设有一个放置待弯曲件的凹槽，动压块镶块随着动压块转动夹紧待弯曲件。凹槽为半圆形结构，且所述的动压块镶块上也设有一个半圆形的凹槽，两个凹槽相互配合完成待弯曲件的夹紧。

推动机构包括摆头3、滚轮5、侧推块17、导向块8、连接块9、右油缸11，所述右油缸11通过法兰固定在基座10上，所述连接块9一端与右油缸11活塞杆螺纹连接，一端通过连接轴21与导向块8连接，所述导向块8沿固定在基座10上的两个滑板20左右往复运动，所述摆头3一端通过导向块连接轴7与导向块8连接，一端与滚轮5通过滚轮连接轴4连接，所述侧推块17固定于基座10上。

上述推动机构中，连接块9、导向块8与水平方向连接轴21之间连接，导向块8、摆头5与垂直方向放置导向块连接轴7之间连接，摆头3、滚轮与垂直放置滚轮连接轴4之间的连接，工作机构中动压块13、静压块16与垂直方向放置压块连接轴7之间连接，均采用H₇/f₆间隙配合，既降低了各零件之间装配精度要求，又保证了推动机构运动的可靠性和安全性。

本发明采用液压驱动完成圆棒弯曲挤压成形，不需压力机、滚弯机等设备，该装置结构紧凑，占用空间小，制造成本低，。

本发明的动压块13、静压块16采用镶拼结构，只需更换动压块镶块18、静压块19和滚轮5，即可完成不同直径圆棒类零件的弯曲挤压成形，降低了模具制造成本，扩大了该装置的加工范围。

本发明的动压块13及其镶块18弯曲工作部位设有弯曲回弹补偿角度，保证了零件的成形精度；

本发明在基座10上设置侧推块17，使得滚轮5工作过程中受力平衡，同时，随着滚轮5行程的增大，滚轮5受到侧推块作用力逐渐增大，保证了圆棒的弯曲挤压力，从而保证零件凸台的成形精度；

其工作原理是：通过液压驱动机构推动动压块13逆时针旋转，将工序毛坯夹紧于动压块13与静压块16之间并保压，通过液压驱动机构推动连接块9、导向块8、摆头3并带动滚轮5运动，完成圆棒零件的弯曲挤压成形，通过液压控制元件和液压辅助元件完成圆棒的自动松开和工作机构、推动机构的自动复位。该装置结构紧凑、体积小，夹紧力大，生产过程中操作简单、工作平稳，产品质量高，自动化程度高，噪音小，生产效率高，尤其是可以同时完成圆棒类零件弯曲挤压成形。

左油缸1活塞杆连接的球头12处于左端极限位置，此时动压块13借助于弹性元件14的恢复力绕压块连接轴15顺时针旋转一角度，推动机构处于右端极限位置。手工将已数控加工后的圆棒工序件放在静压块镶块19半圆槽内，利用固定在静压块镶块19前端的定位块定位(图中未画出)，启动液压系统，工作过程如下：

1、左油缸1向右运动，带动固定在活塞杆上的球头12向右运动，进而推动动压块13及其动压块镶块18逆时针旋转夹紧圆棒并保压；

2、右油缸11向左运动，带动固定在活塞杆上的连接块9，与其连接的导向块8、摆头3沿滑板20向左运动，通过滚轮5的运动使圆棒发生弯曲和挤压成形；

3、圆棒弯曲挤压成形结束时，左油缸1和右油缸11通过液压行程控制元件同时换向，夹紧机构和推动机构各自向相反方向运动，此时夹紧力消失，依靠弹性元件14的作用力，使动压块13绕压块连接轴15顺时针转动，手工取出零件，并安放另一待加工的零件。

4、左油缸1和右油缸11通过液压行程控制元件同时复位(中位卸荷)，完成一个动作周期。

本发明采用液压驱动夹紧机构夹持圆棒，夹紧力大且稳定，为圆棒弯曲挤压成形提供工艺保证；采用液压驱动推动机构并带动滚轮5完成圆棒的弯曲挤压成形，圆棒塑性变形平稳，与滚轮5接触摩擦力小，为零件的最终成形提供表面质量和成形精度保证；采用液压驱动完成圆棒弯曲挤压成形，通过液压控制元件，实现了圆棒自动夹紧、松开和工作结构、推动机构的自动复位，自动化程度高，极大提高了生产效率。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，包括安装在基座上的夹紧机构、工作机构和推动机构，所述的工作机构包括静压块和动压块，所述的动压块通过压块连接轴与静压块连接，且动压块在夹紧机构的驱动下绕压块连接轴转动夹紧待弯曲件；在静压块和动压块上各设置一个用于安装弹性元件的凹坑，所述的弹性元件在零件弯曲成形后，驱动动压块回位；在所述的静压块、动压块上各设有一个镶块，两个镶块相互配合完成待弯曲件的夹紧；同时所述的推动机构完成待弯曲件弯曲挤压成形。

2.如权利要求1所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，在所述的静压块上设有一个静压块镶块，在所述的动压块上设有一个动压块镶块，所述的静压块镶块上设有一个放置待弯曲件的凹槽，动压块镶块随着动压块转动夹紧待弯曲件。

3.如权利要求2所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，所述的凹槽为半圆形结构，且所述的动压块镶块上也设有一个半圆形的凹槽，两个凹槽相互配合完成待弯曲件的夹紧。

4.如权利要求1所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，所述夹紧机构包括左油缸和球头，所述球头与左油缸活塞杆连接；且所述的球头驱动动压块绕压块连接轴转动。

5.如权利要求4所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，所述的左油缸和球头之间安装一个连接架，所述连接架一端与左油缸法兰连接，一端固定在基座上。

6.如权利要求1所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，所述推动机构包括右油缸，所述右油缸通过连接装置与一个滚轮连接，所述的滚轮左右移动完成零件弯曲挤压成形。

7.如权利要求6所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，所述的连接装置包括一个连接块，所述连接块一端与右油缸活塞杆螺纹连接，一端通过连接轴与导向块连接，所述导向块沿两个滑板左右往复运动，所述的导向块通过一个连接轴与摆头连接，所述的摆头通过一个连接轴与滚轮连接。

8.如权利要求7所述的圆棒类零件液压驱动弯曲挤压成形装置，其特征在于，在所述的基座上还设有一个侧推块，所述的侧推块与滚轮相互配合完成零件弯曲挤压成形。

9.利用权利要求1-8任一所述的装置进行成形的方法，其特征在于，如下：

步骤1将待弯曲件放在静压块上，启动液压系统；

步骤2左油缸向右运动，带动固定在活塞杆上的球头向右运动，进而推动动压块及其动压块镶块逆时针旋转夹紧待弯曲件并保压；

步骤3右油缸向左运动，带动摆头沿滑板向左运动，通过滚轮的运动使圆棒发生弯曲和挤压成形；

步骤4圆棒弯曲挤压成形结束时，左油缸和右油缸通过液压行程控制元件同时换向，夹紧机构和推动机构各自向相反方向运动，此时夹紧力消失，依靠弹性元件的作用力，使动压块绕压块连接轴顺时针转动，工取出零件，并安放另一待加工的零件。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的左油缸和右油缸通过液压行程控制元件同时复位，完成一个动作周期。