CN110508651B - 一种多点成形自由弯管装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多点成形自由弯管装置，包括支撑结构、旋转结构和变形结构。旋转结构包括回转架，回转架具有第一通孔，回转架穿过支撑结构并与支撑结构转动连接；变形结构包括导向架、多个相互平行的第一液压缸和一个第二液压缸，导向架与回转架固定相连，第一液压缸和第二液压缸的缸体均固定于导向架上且活塞杆的伸缩端均朝向导向架内侧，第一液压缸、第二液压缸和回转架的轴线共面，靠近回转轴架的第一液压缸与第二液压缸同轴，第一液压缸和第二液压缸的活塞杆的伸出端均转动连接有成形轮。与现有技术相比，本发明的多点成形自由弯管装置结构紧凑、适应性强，可实现三维自由弯管，成形质量高，成形效率高。

Description

一种多点成形自由弯管装置

技术领域

本发明涉及弯管装置技术领域，特别是涉及一种多点成形自由弯管装置。

背景技术

管件结构具有轻量化、高韧性等优点，近年来，随着航空航天、汽车工业等领域的发展，弯曲管件作为导管和结构件的应用也越来越多。传统管件弯曲成形工艺柔性差、生产效率低、成形能力差，已经不能完全满足新产品的制造需求。

目前，按照弯曲工艺方法的不同，可以分为压弯、推弯、拉弯、绕弯和辊弯。管件压弯工艺简单，适用于只有一个平面弯曲的管件的大批量生产，但是经常出现弯直衔接处压扁的问题，弯曲质量不高，并且弯曲角度一般不超过120°。管件推弯成形技术，是一种借助专用模具完成的一种管件弯曲技术，推弯模具虽然结构较简单，但是加工困难，并且柔性差、价格高。管件拉弯工艺是将管件靠在凸模上，该工艺需要专用设备，且该工艺常用于对质量要求不高的厚壁管件的加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种多点成形自由弯管装置，用以实现管材弯曲半径的实时变化，减少复杂的的开模过程，实现螺旋形弯曲等多种复杂构型的空间弯管弯曲成形，以及提高管材弯曲成形的质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种多点成形自由弯管装置，包括：

支撑结构；

旋转结构，所述旋转结构包括回转架，所述回转架具有第一通孔，所述回转架穿过所述支撑结构并与所述支撑结构转动连接；

变形结构，所述变形结构包括导向架、多个相互平行的第一液压缸和一个第二液压缸，所述导向架与所述回转架固定相连，所述第一液压缸和所述第二液压缸的缸体均固定于所述导向架上且活塞杆的伸缩端均朝向所述导向架内侧，所述第一液压缸、所述第二液压缸和所述回转架的轴线共面，靠近所述回转架的所述第一液压缸与所述第二液压缸同轴，所述第一液压缸和所述第二液压缸的活塞杆的伸出端均转动连接有成形轮。

优选地，所述支撑结构包括机体、顶盖、轴承和第一定位轴套，所述机体上设有第二通孔，两个所述轴承固定于所述第二通孔内侧两端，所述第一定位轴套位于两个所述轴承之间，两个所述顶盖分别位于两个所述轴承的外侧且固定于所述机体上，所述机体、所述顶盖、所述轴承和所述第一定位轴套均位于所述回转架外侧。

优选地，所述旋转结构还包括齿形轮，所述齿形轮固定于所述回转架上远离所述导向架的一端。

优选地，所述旋转结构还包括套设于所述回转架外侧的第二定位轴套，所述第二定位轴套位于所述齿形轮和靠近所述齿形轮的所述轴承之间。

优选地，所述导向架包括第一固定板、第二固定板、第一支杆和第二支杆，所述回转架靠近所述导向架的一端具有法兰结构，所述第一固定板与所述法兰结构固定连接，所述第一固定板上设有与所述第一通孔同轴的导向孔，所述第二固定板与所述第一固定板相互垂直且固定相连，两个所述第一支杆垂直固定于所述第二固定板上，所述第一支杆通过所述第二支杆与所述第一固定板固定相连。

优选地，所述第一液压缸为三个且共用一个一体式的三孔缸体，所述三孔缸体固定于所述第二固定板上，所述第二液压缸的缸体为单孔缸体，所述三孔缸体与所述单孔缸体均具有第三通孔，所述活塞杆的活塞部设置于所述第三通孔内，所述活塞杆的杆部伸出所述第三通孔朝内的一端，所述第三通孔朝外的一端固定有缸塞堵头，所述缸塞堵头上设有油孔，所述缸塞堵头与所述活塞之间形成油腔，所述第三通孔的内壁上设有环状凸出部，所述杆部外侧套设有弹簧，所述弹簧朝内的一端与所述凸出部相抵，所述弹簧朝外的一端与所述活塞相抵，所述第三通孔朝内的一端固定有密封盖板，所述杆部穿过所述密封盖板。

优选地，所述杆部朝内的一端固定有转换接头，所述成形轮与所述转换接头转动连接。

优选地，所述成形轮的轴线与所述法兰结构的端面平行，所述成形轮的内凹面的曲率半径等于管材的半径。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的多点成形自由弯管装置结构紧凑、适应性强，可实现三维自由弯管，成形质量高，成形效率高。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本实施例自由弯管的多点成形装置剖面图；

图2为本实施例自由弯管的多点成形装置轴测图；

图3为本实施例自由弯管的多点成形装置成形轮与转换接头正视图；

图4为本实施例自由弯管的多点成形装置成形轮与转换接头轴测图；

附图标记说明：1三孔缸体；2缸塞堵头；3活塞杆；4弹簧；5导向架；6回转架；7顶盖；8机体；9第一定位轴套；10轴承；11齿形轮；12送料推杆；13管材；14成形轮；15转换接头；16导向套；17单孔缸体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种多点成形自由弯管装置，用以实现管材弯曲半径的实时变化，减少复杂的的开模过程，实现螺旋形弯曲等多种复杂构型的空间弯管弯曲成形，以及提高管材弯曲成形的质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本实施例提供一种多点成形自由弯管装置，包括支撑结构、旋转结构和变形结构。

其中，旋转结构包括回转架6，回转架6具有第一通孔，回转架6穿过支撑结构并与支撑结构转动连接；变形结构用以使管材13弯曲变形，变形结构包括导向架5、多个相互平行的第一液压缸和一个第二液压缸，导向架5与回转架6固定相连，当回转架6转动时带动导向架5转动；第一液压缸和第二液压缸的缸体均固定于导向架5上且活塞杆3的伸缩端均朝向导向架5内侧，第一液压缸、第二液压缸和回转架6的轴线共面，靠近回转架的第一液压缸与第二液压缸同轴，第一液压缸和第二液压缸的活塞杆3的伸出端均转动连接有成形轮14，通过成形轮14挤压管材13使得管材13朝向某一个方向弯曲变形。

本实施例的多点成形自由弯管装置在使用时，通过送料推杆12将管材13经过回转架6的第一通孔推入到导向架5中，靠近回转架的第一液压缸与第二液压缸上的成形轮14对管材13起导向作用，管材13被继续送进到下一个第一液压缸的成形轮14处，根据管材13的弯曲曲率控制该成形轮14的位置，管材13在送进的过程完成弯曲加工；在进行下一个弯曲段的加工时，靠近回转架的第一液压缸与第二液压缸上的成形轮14位置保持不变，其余第一液压缸复位，根据管材13设计尺寸的要求，使回转架6和导向架5不旋转或旋转一定的角度，上述其余的第一液压缸上的成形轮14位置再次调整，在整个复杂管件的成形中一直重复此动作，直到完成产品。

本实施例中，支撑结构包括机体8、顶盖7、轴承10和第一定位轴套9。机体8上设有第二通孔，两个轴承10固定于第二通孔内侧两端，第一定位轴套9位于两个轴承10之间，两个顶盖7分别位于两个轴承10的外侧且固定于机体8上，机体8、顶盖7、轴承10和第一定位轴套9均位于回转架6外侧。通过设置双轴承结构，对旋转结构的支撑更稳定，避免其倾覆。

为了便于驱动旋转结构旋转，本实施例的旋转结构还包括齿形轮11，齿形轮11固定于回转架6上远离导向架5的一端。本领域技术人员也可采用其它方式驱动回转架6转动，例如减速电机直连回转架6进行驱动等。

为了便于控制齿形轮11和与其靠近的轴承10的轴向相对位置，本实施例的旋转结构还包括套设于回转架6外侧的第二定位轴套，第二定位轴套位于齿形轮11和靠近齿形轮11的轴承10之间。

导向架5的具体结构有多种形式，只要能够安装第一液压缸和第二液压缸即可。本实施例中，导向架5包括第一固定板、第二固定板、第一支杆和第二支杆，回转架6靠近导向架5的一端具有法兰结构，第一固定板与法兰结构固定连接，第一固定板上设有与第一通孔同轴的导向孔，第二固定板与第一固定板相互垂直且固定相连，两个第一支杆垂直固定于第二固定板上，第一支杆通过第二支杆与第一固定板固定相连。

为了便于将弯曲部分管材13送出导向架5，并防止管材13弯曲后的较大回弹，本实施例的第一液压缸为三个且共用一个一体式的三孔缸体1，三孔缸体1固定于第二固定板上，第二液压缸的缸体为单孔缸体17(图1中位置D)。管材13经过第一个第一液压缸(图1中位置C)上的成形轮14的导向和第二个第一液压缸(图1中位置B)的整形后，由第三个第一液压缸(图1中位置A)的成形轮14送出导向架5。三孔缸体1与单孔缸体17均具有第三通孔，活塞杆3的活塞部设置于第三通孔内。活塞杆3的杆部伸出第三通孔朝内的一端，第三通孔朝外的一端固定有缸塞堵头2，缸塞堵头2上设有油孔，缸塞堵头2与活塞之间形成油腔。第三通孔的内壁上设有环状凸出部，杆部外侧套设有弹簧4，弹簧4朝内的一端与凸出部相抵，弹簧4朝外的一端与活塞相抵。第三通孔朝内的一端固定有导向套16，杆部穿过导向套16。通过注油结构向油腔内注油后，油腔内部压力增大，驱动活塞杆3和成形轮14向导向架5内侧运动；减小注油压力使油腔内的油液外流后，活塞杆3在弹簧4的作用下向导向架5外侧运动，并带动成形轮14向导向架5外侧运动。

成形轮14与活塞杆3的杆部的转动连接方式有多种，本实施例中杆部朝内的一端固定有转换接头15，成形轮14与转换接头15转动连接，以转换接头15为中间结构以便实现成形轮14的快速更换，本领域技术人员也可使成形轮14直接与活塞杆3的杆部转动连接。

为提高管材13的加工质量，加工不同管径的管材13，我们需要更换与管材13半径相匹配的成形轮14。成形轮14的轴线与法兰结构的端面平行，成形轮14的内凹面的曲率半径等于管材13的半径。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多点成形自由弯管装置，其特征在于，包括：

支撑结构；

旋转结构，所述旋转结构包括回转架，所述回转架具有第一通孔，所述回转架穿过所述支撑结构并与所述支撑结构转动连接；

变形结构，所述变形结构包括导向架、多个相互平行的第一液压缸和一个第二液压缸，所述导向架与所述回转架固定相连，所述第一液压缸和所述第二液压缸的缸体均固定于所述导向架上且活塞杆的伸缩端均朝向所述导向架内侧，所述第一液压缸、所述第二液压缸和所述回转架的轴线共面，靠近所述回转架的所述第一液压缸与所述第二液压缸同轴，所述第一液压缸和所述第二液压缸的活塞杆的伸出端均转动连接有成形轮。

2.根据权利要求1所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述支撑结构包括机体、顶盖、轴承和第一定位轴套，所述机体上设有第二通孔，两个所述轴承固定于所述第二通孔内侧两端，所述第一定位轴套位于两个所述轴承之间，两个所述顶盖分别位于两个所述轴承的外侧且固定于所述机体上，所述机体、所述顶盖、所述轴承和所述第一定位轴套均位于所述回转架外侧。

3.根据权利要求2所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述旋转结构还包括齿形轮，所述齿形轮固定于所述回转架上远离所述导向架的一端。

4.根据权利要求3所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述旋转结构还包括套设于所述回转架外侧的第二定位轴套，所述第二定位轴套位于所述齿形轮和靠近所述齿形轮的所述轴承之间。

5.根据权利要求1所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述导向架包括第一固定板、第二固定板、第一支杆和第二支杆，所述回转架靠近所述导向架的一端具有法兰结构，所述第一固定板与所述法兰结构固定连接，所述第一固定板上设有与所述第一通孔同轴的导向孔，所述第二固定板与所述第一固定板相互垂直且固定相连，两个所述第一支杆垂直固定于所述第二固定板上，所述第一支杆通过所述第二支杆与所述第一固定板固定相连。

6.根据权利要求5所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述第一液压缸为三个且共用一个一体式的三孔缸体，所述三孔缸体固定于所述第二固定板上，所述第二液压缸的缸体为单孔缸体，所述三孔缸体与所述单孔缸体均具有第三通孔，所述活塞杆的活塞部设置于所述第三通孔内，所述活塞杆的杆部伸出所述第三通孔朝内的一端，所述第三通孔朝外的一端固定有缸塞堵头，所述缸塞堵头上设有油孔，所述缸塞堵头与所述活塞之间形成油腔，所述第三通孔的内壁上设有环状凸出部，所述杆部外侧套设有弹簧，所述弹簧朝内的一端与所述凸出部相抵，所述弹簧朝外的一端与所述活塞相抵，所述第三通孔朝内的一端固定有密封盖板，所述杆部穿过所述密封盖板。

7.根据权利要求6所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述杆部朝内的一端固定有转换接头，所述成形轮与所述转换接头转动连接。

8.根据权利要求7所述的多点成形自由弯管装置，其特征在于，所述成形轮的轴线与所述法兰结构的端面平行，所述成形轮的内凹面的曲率半径等于管材的半径。

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