CN107790529A

CN107790529A - 一种细径导管弯曲校直装置

Info

Publication number: CN107790529A
Application number: CN201710888934.7A
Authority: CN
Inventors: 温雯; 汤朋朋; 任旭东; 徐李华; 邵奇; 曾祥兵
Original assignee: General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Current assignee: General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2018-03-13
Anticipated expiration: 2037-09-21
Also published as: CN107790529B

Abstract

本发明公开了一种细径导管弯曲校直装置，包括底座，底座上固定安装有弯曲机构、支承机构和校直机构，并围绕弯曲机构设置有弧形限位槽；弯曲机构，用于将导管弯曲成型为既定目标状态；支承机构，用于导管弯曲、校直过程对导管的辅助定位与支承；校直机构，用于实现弯曲状态导管的校直。本发明可实现多种规格导管的不同弯曲成型状态的需求以及已弯曲导管的校直需求。

Description

一种细径导管弯曲校直装置

技术领域

本发明属于金属管材冷加工成型技术领域，具体涉及一种细径导管弯曲校直装置，尤其适用于针对塑性材料的外径小于10毫米的导管或直径较大的薄壁导管手动实现多次重复的弯曲校直装置。

背景技术

管材弯曲成型方式多样，分类方法也多种，根据弯曲时有无模具可分为有模弯曲与无模弯曲两大类；根据管坯在弯曲时是否加热，可分为热弯加工和冷弯加工两大类；根据弯曲方式可分为拉弯、压弯、推弯、绕弯、滚弯和挤弯；根据弯曲时有无芯料填充可分为有芯弯曲和无芯弯曲。

在国民工业生产领域的部分狭窄空间现场弯管布管场景，以及在国防军工领域某些武器装置中，考虑到产品实际装配状态，导管需呈直管状态穿舱/穿墙后弯制成型来实现特定布局，导管的弯曲成型容许的空间自由度较小，可能需要多次重复弯曲校直操作，成型精度要求也较高，导管的弯制成型多采用专用工装手动完成所需操作。

导管弯曲成型的缺陷主要包括导管弯曲部位的扁平化现象以及导管弯曲成型后的回弹现象，弯管扁平化现象可通过导管成型用胎膜的优化设计进行优化，而回弹现象则可通过积累弯管数据获取修正系数使弯制角一定量地大于所需的导管弯曲角度来消除回弹对成型精度的影响。

手动弯管的操作不受场地限制，方便追踪每一次弯曲、校直过程中管材的特性变化，采用模块化设计思路设计一种导管弯曲校直装置，能适应可重复性高且速度快的导管弯曲成型与校直需求，同时也能满足多种规格导管的不同成型规格的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种细径导管弯曲校直装置，本发明能可靠快速实现不同管径与弯曲半径的导管弯制与校直装置，将导管弯曲功能与导管校直功能模块化地集成于一体，以实现特定场景需求下导管的弯制成型与校直。

本发明的细径导管弯曲校直装置，包括底座，底座上固定安装有弯曲机构、支承机构和校直机构；

弯曲机构，用于将导管弯曲成型为既定目标状态，可适应不同直径导管不同弯曲半径的弯制需求；

支承机构，用于导管弯曲、校直过程对导管的辅助定位与支承；

校直机构，用于实现弯曲状态导管的校直。

优选地，所述弯曲机构包括中心轴、旋转座、芯轮、背紧螺母、可调压轮机构、第一手柄和限位机构；中心轴固定安装于底座上，旋转座通过轴承安放在中心轴第一轴肩处，可相对中心轴旋转，芯轮安放在中心轴的第二轴肩处，背紧螺母将芯轮固定在中心轴上，第一手柄安装在旋转座上，可调压轮机构通过第一手柄安放在旋转座上，压轮可沿中心轴径向调整位置，并可随旋转座绕Z轴沿着芯轮旋转，芯轮和压轮均设有环形弯管槽，芯轮的弯管槽截面为与导管适配的超半圆，可以优化导管弯曲成型后弯管处的导管扁平化问题，压轮的弯管槽截面为半径较大的亚半圆，可适应不同直径导管的弯管需求。

优选地，所述中心轴在第二轴肩上方设置弯管槽，拆去背紧螺母与芯轮，调整压轮位置，可实现最小直径导管最小弯曲半径的成型，确保导管弯制成型种类的同时，减少芯轮规格数量。

优选地，所述芯轮采用背紧螺母固定，可实现快速拆卸、装配，通过配置、更换不同弯管槽尺寸与不同外径规格的芯轮可实现不同直径导管、不同弯曲半径的成型需求。

优选地，所述可调压轮机构沿中心轴径向方向位置可调，一方面以适应导管直径的变化，另一方面在装卡导管时让出导管装卡操作空间；所述可调压轮机构包括压轮和随动轮，所述压轮面板上设置有一上一下两个随动轮，两个随动轮沿Z方向可微调使其分别作用于旋转座的上下端面，起到导向作用，便于压轮位置调节；压轮插接头上设置与第一手柄配合的内螺纹。

优选地，所述第一手柄可绕其对称轴旋转，所述第一手柄前端设置螺纹与压轮的插接头联接，通过螺旋传动实现对可调压轮机构的位置调节。

优选地，所述限位机构包括限位杆和限位块；限位杆安装于旋转座下端面，限位块位置可调整地安装于底座上的弧形限位槽内；弧形限位槽圆周方向设有刻度标识，限位块沿弧形限位槽调整位置，以限制限位杆的终止位置，进而限制旋转座的可旋转角度，用于控制导管弯曲角度大小。

优选地，所述弧形限位槽截面为“凸”形，限位块可在弧形限位槽内调整位置，拧紧限位块螺钉使其顶住底座上表面，即可固定限位块的位置。

优选地，所述支承机构X方向位置可调整地安装在底座上；所述支承机构包括支承板、压板和压紧旋钮，支承板和压板上设有导管槽，导管槽截面均为半径较大的亚半圆；通过调整所述导管支承机构的X方向位置，可适应不同规格芯轮状态，保证所述支承机构与导管弯曲机构的导管槽始终平齐。

优选地，所述压紧旋钮为滚花螺钉，便于手动操作来拧紧或松开压板，以装卡或取下导管。

优选地，所述校直机构X方向位置可调整地安装在底座上；所述校直机构包括安装板、直线导轨、转接板、压辊和第二手柄；直线导轨平行于Y轴固定在安装板上，转接板用于连接直线导轨和压辊，压辊为滚轮机构，可自由旋转，第二手柄安装在转接板上，用于推动压辊使弯管恢复直管状态；调整所述校直机构位置，适应不同弯管状态，此时压轮作为辅助压紧导管功能件。

优选地，所述压辊包括压辊座、滚轮、轴承和C型扣环，所述滚轮外缘设有导管槽，所述滚轮通过轴承与C型扣环安装在压辊座上。

本发明的细径导管弯曲校直装置与现有技术相比，具有以下有益效果：1）本发明的装置采用模块化设计，在有限空间内既能实现导管弯制功能，又能实现导管校直功能；2）在进行导管弯制时，所述校直机构可调节至X轴最前方，或是拆除所述校直机构，辟开操作空间；3）本发明的装置可方便地更换不同规格芯轮，或是直接采用所述中心轴的弯管槽，配合调节所述支承机构位置，即可获得不同直径导管不同弯曲半径的弯制成型效果；4）在进行弯管校直时，将所述弯曲机构的压轮压紧导管一端，所述校直机构的压辊利用直线导轨沿Y轴移动，可将弯管压直。

附图说明

图1是本发明的细径导管弯曲校直装置整体结构示意图；

图2是本发明中的弯曲机构示意图；

图3是本发明中的弯曲机构内部结构示意图（剖视图）；

图4是本发明中的可调压轮机构在导管弯曲机构中的装配关系爆炸图；

图5是本发明中的支承机构的爆炸图；

图6是本发明中的校直机构结构示意图；

图7是本发明中的校直机构中的压辊的爆炸图。

图中：100-底座 110-弧形限位槽 200-弯曲机构 210-中心轴 211-中心轴第一轴肩 212-中心轴第二轴肩 213-中心轴弯管槽 220-旋转座 230-芯轮 240-背紧螺母 250-可调压轮机构 251-压轮 252-压轮插接头 255-随动轮 256-安装螺母260-第一手柄 261-衬套 262- 拧紧螺钉 270-限位机构 271-限位杆 275-限位块276-限位块定位螺钉 300-支承机构 310支承板 320-压板 330-压紧旋钮 400-校直机构 410-安装板 420-直线导轨 430-转接板 440-压辊 441-压辊座 442-滚轮450-第二手柄。

具体实施方式

为使本发明的技术方案与优点表达得更加清楚明白，下面通过实施例，并结合附图，作进一步的说明。此处说明若涉及到具体实例时仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

按照本发明的一种较佳实施方式，如图1所示，细径导管弯曲校直装置包括底座100、弯曲机构200、支承机构300和校直机构400。其中弯曲机构200与支承机构300配合使用将导管夹持固定并完成弯制成型；弯曲机构200、支承机构300和校直机构400协作完成弯管的校直。参照图1，本发明中所提到的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向参照图中的坐标系。X轴方向为前后方向，Y轴方向为左右方向，Z轴方向为上下方向。与导管直接作用的零部件上均设有导管槽，本装置工作时，所有导管槽始终在同一高度。

按照本发明的一种较佳实施方式，如图2、图3所示，弯曲机构200固定安装在底座100上，用于将导管弯曲成型为既定目标状态。弯曲机构200主要包括中心轴210、旋转座220、芯轮230、背紧螺母240、可调压轮机构250、第一手柄260和限位机构270。中心轴210固定安装于底座100上，旋转座220通过轴承安放在中心轴第一轴肩处211，芯轮230安放在中心轴的第二轴肩处212，背紧螺母240将芯轮230固定在中心轴210上，第一手柄260安装在旋转座220上，可调压轮机构250通过第一手柄260安放在旋转座220上。

按照本发明的一种较佳实施方式，芯轮230半径R随所需的导管所需的弯曲半径R₀不同而不同，且满足R( i ) = R₀( i ) 关系，i表示不同半径规格；弯管槽半径随导管半径不同而不同。由此，芯轮230有多种规格。另外，如图3所示，中心轴第二轴肩212上方也设有弯管槽213，拆去背紧螺母240与芯轮230后，可作为最小直径导管最小弯曲半径成型规格所需的弯管槽。

按照本发明的一种较佳实施方式，如图1或图2所示，围绕弯曲机构200在底座100上设置有截面为“凸”形的弧形限位槽110，限位机构270中的限位块275可沿弧形限位槽内自由移动，拧紧限位块定位螺钉276顶住底座100上表面，使得限位块275与弧形限位槽110大端面贴紧，即可固定限位块275位置。

按照本发明的一种较佳实施方式，如图4所示，可调压轮机构250与第一手柄260通过螺纹联接。第一手柄260套入衬套261内，第一手柄260可相对衬套261自由旋转，拧紧螺钉262可实现第一手柄260的周向定位，衬套安装在旋转座220上。可调压轮机构250包括压轮251、两个随动轮255及其安装螺母256。两个随动轮255一上一下安装在压轮251面板上，且随动轮251在Z轴方向可微调位置；安装压轮251时，调节两个随动轮251位置，使其分别旋转座220的上下端面接触。通过第一手柄260调整压轮251位置时，随动轮251既起到导向作用，又使得压轮能顺利移动。

按照本发明的一种较佳实施方式，如图5所示，支承机构300X方向位置可调整地安装在底座100上，用于导管弯曲、校直过程对导管的辅助定位与支承。导管支承机构300主要包括支承板310、压板320和压紧旋钮330。

按照本发明的一种较佳实施方式，如图6所示，校直机构400X方向位置可调整地安装在底座100上，用于实现弯曲状态导管的校直。校直机构400主要包括安装板410、直线导轨420、转接板430、压辊440和第二手柄450。直线导轨420平行于Y轴固定在安装板410上，转接板430用于连接直线导轨420和压辊440，压辊440为滚轮机构，可自由滚动，第二手柄450安装在转接板430上，用于推动压辊440使弯管恢复直管状态。如图7所示，压辊440包括压辊座441、轴承、C型扣环和滚轮442。滚轮442通过轴承安装在压辊座441上，压辊座441安装于转接板430上。

按照本发明的一种较佳实施方式，与导管直接接触的零部件均设有导管槽，其中，芯轮230的导管槽截面为超半圆，超半圆的弯管槽截面可以优化导管弯曲成型后弯管处的导管扁平化问题；压轮251、支承板310、压板320以及滚轮442的导管槽均为半径较大的压半圆，以适应不同管径导管。

本发明的一种细径导管弯曲校直装置在进行导管弯制工作时，根据导管规格以及导管弯曲成型要求，选取合适的芯轮230并安装到位；确定弯制角θ，弯制角θ与所需的成型弯曲角度θ₀满足θ=(1+k)×θ₀，其中k>0，可通过导管弯曲试验结果建模计算得到。根据弯制角θ大小，调整限位块275位置，拧紧限位块定位螺钉276，调整支承机构300使导管槽平齐，旋松拧紧螺钉262，扭转第一手柄260使压轮251朝前（X轴正方向）移动，松开压紧旋钮330，拆下压板320，将导管装入导管槽内，扭转第一手柄260调节压轮251位置，使压轮251的弯管槽与导管贴合，旋紧拧紧螺钉262，安装压板320，拧紧压紧旋钮330。利用第一手柄260，压轮251随旋转座220绕芯轮230旋转，限位杆271接触限位块275后，即完成导管的弯曲成型。按上述逆过程取下已弯曲成型的导管。

本装置在进行弯曲导管校直工作时，将弯管一端装入芯轮230导管槽内，调节压轮251位置，使其压紧导管，同时安装左侧的压板320，拧紧相应的压紧旋钮330。安装并调整校直机构400的位置，并将直线导轨420移动至左侧合适位置，利用第二手柄450，滚轮442沿直线导轨向右运动，将弯曲导管压直。按上述逆过程取下校直后的导管。

Claims

1.一种细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述装置包括底座（100），底座（100）上固定安装有弯曲机构（200）、支承机构（300）和校直机构（400），并围绕弯曲机构（300）设置有弧形限位槽（110）；

弯曲机构（200），用于将导管弯曲成型为既定目标状态；

支承机构（300），用于导管弯曲、校直过程对导管的辅助定位与支承；

校直机构（400），用于实现弯曲状态导管的校直。

2.根据权利要求1所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述弯曲机构（200）包括中心轴（210）、旋转座（220）、芯轮（230）、背紧螺母（240）、可调压轮机构（250）、第一手柄（260）、限位机构（270）；中心轴（210）固定安装于底座（100）上，旋转座（220）通过轴承安放在中心轴第一轴肩处（211），可相对中心轴（210）旋转，芯轮（230）安放在中心轴的第二轴肩处（212），背紧螺母（240）将芯轮（230）固定在中心轴（210）上，第一手柄（260）安装在旋转座（220）上，可调压轮机构（250）通过第一手柄（260）安放在旋转座（220）上，压轮（251）可沿中心轴（210）径向调整位置，并可随旋转座（220）绕Z轴方向沿着芯轮（230）旋转；芯轮（230）和压轮（251）均设有环形弯管槽，芯轮的弯管槽截面为与导管适配的超半圆，压轮的弯管槽截面为半径略大于导管直径的亚半圆。

3.根据权利要求2所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述中心轴（210）在第二轴肩上方设置有弯管槽（213）。

4.根据权利要求2所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述芯轮（230）设置有不同尺寸规格。

5.根据权利要求2所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述可调压轮机构（250）沿中心轴径向方向位置可调。

6.根据权利要求2所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述可调压轮机构（250）的压轮（251）面板上设置有两个随动轮（255），沿Z方向调整随动轮（255）位置使其分别作用于旋转座（220）的上下端面；压轮插接头（252）上设置有与第一手柄（260）配合的内螺纹。

7.根据权利要求2所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述第一手柄（260）前端设置螺纹，通过螺旋传动调整可调压轮机构（250）的位置。

8.根据权利要求2所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述限位机构（270）包括限位杆（271）和限位块（275）；限位杆（271）安装于旋转座（220）下端面，限位块（275）位置可调整地安装于底座弧形限位槽（110）内；所述弧形限位槽（110）截面为“凸”形，圆周方向设有刻度标识，限位块（275）沿弧形限位槽（110）调整位置，以限制限位杆（271）的终止位置，进而限制旋转座（220）的可旋转角度，用于控制导管弯曲角度大小。

9.根据权利要求1所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述支承机构（300）安装在底座（100）上，支承机构（300）在X方向位置可调；所述支承机构（300）包括支承板（310）、压板（320）和压紧旋钮（330）；支承板（310）和压板（320）上设有导管槽，导管槽截面均为半径较大的亚半圆；通过调整所述支承机构（300）的X方向位置，适应不同规格芯轮（230）状态，以保证所述支承机构（300）与弯曲机构（200）的导管槽始终对齐。

10.根据权利要求1所述的细径导管弯曲校直装置，其特征在于：所述校直机构（400）安装在底座（100）上，校直机构（400）在X方向位置可调；所述校直机构（400）包括安装板（410）、直线导轨（420）、转接板（430）、压辊（440）和第二手柄（450）；直线导轨（420）平行于Y轴固定在安装板（410）上，转接板（410）用于连接直线导轨（420）和压辊（440），压辊（440）为滚轮机构，可自由旋转，第二手柄（450）安装在转接板（430）上，用于推动压辊（440）使弯管恢复直管状态。