CN111085577B - 钢板圆环折弯工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢板圆环折弯工具，在工作台上两端对称设置有镂空区，在每端的镂空区边缘分别通过轴承安装有管状旋转部件，同时在工作台上还固定有固定转套，所述管状旋转部件套装于该固定转套内，两端的管状旋转部件通过连板固定在一起能够同步转动，两端的管状旋转部件之间的区域为折弯区。本发明的工具能够实现一步折弯成型，成型后不再需要二次折弯加工，可直接通过焊接或螺纹固定形成环状体和位于中心位置的用于连接的直板，尤其适用于安装轴类工件或作为吊装工具使用。而且安装板材和折叠后的卸料都非常简便，从而简化了加工工序，能够显著提高加工效率，节省人力成本。
Description
技术领域
本发明属于机械加工折弯工具技术领域，具体涉及一种应用于对钢板进行圆环状折弯的工具。
背景技术
折弯是将—金属或其他材料在折弯工具上模或下模的压力下，首先经过弹性变形，然后进入塑性变形,在塑性弯曲的开始阶段，板料是自由弯曲的，随着上模或下模对板料的施压，材料与限位型槽内表面逐渐靠紧，同时曲率半径和弯曲力臂也逐渐变小，继续加压直到行程终止，形成形状规则的折弯工件。现有折弯工具大都适用于线材折弯，例如对钢筋折弯和对钢管折弯，而很少有适合于对板材折弯的有效应用。例如公开号为CN108971290A的一种简易折弯工具，包括底座，包括底板和套筒；导向装置，包括U形导向板、L形限位板、蝶形螺栓、弹簧和导向杆，U形导向板包括第一侧板和第二侧板，第一侧板上设置有矩形导向孔、导向通孔和螺纹孔，L形限位板的一端穿过矩形导向孔，另一端与第二侧板之间形成用于放置工件的凹槽，弹簧安装于导向杆端部和第一侧板之间，导向杆穿过导向通孔后固定于L形限位板上，蝶形螺栓穿过螺纹孔后与L形限位板相抵接，导向装置固定于套筒上端；轴承，轴承内圈与套筒固定；摆动臂，摆动臂的一端固定于轴承外圈上，摆动臂的这一端上设置有柱销，摆动臂的另一端为操作端。这种折弯工具以及现有技术中类似于该技术方案的折弯工具，都是依靠中心的圆柱形定模具（或可以转动的轴承作为模具）和围绕定模具转动的轮或柱动模具，通常是依靠动模具围绕定模具转动来压迫线材弯曲形成的折弯形状，这类折弯工具之所以不适用于板材折叠，是因为这类折弯工具中，无论是定模具或是动模具都只有根部被固定，其末端处于没有支撑状态，即是一种悬轴特征，上述技术方案对线材进行弯曲作业时，将线材下方至定模具和动模具的根部，而且线材多为圆柱形，所以不会出现因悬轴特征造成折弯后形状变形的问题。但将其应用于对板材折弯时，会出现靠近根部位置的板材首先受力，而远离根部位置的板材后受力，从而导致折弯过程中，因受力不均匀造成成品变形，往往表现为所形成圆柱形状的母线不规则性弯曲。
在上述技术基础上，即使对方案进行改进，将悬轴结构补充设计为对称结构，即需要在悬轴的另一端对称固定有支撑部位和摆臂，这种改进虽然能够提供两端对称的压迫力度，会出现新问题：折弯完成后所形成的圆环形成了封闭环状结构无法取下来，需要在对一端的支撑部位拆除，相当麻烦，基本没有被实际应用。
即使采用上述改进的折弯工具，或者其他一些类似的技术工具，但仍然存在技术问题：折弯后的形状会出现如图4和图5所示的两种状态，这两种状态通常不能被直接应用，还需要再次进行加工，例如通过敲击后挤压或反向折弯等过程，使其加工处理为适合使用的产品部件，反复的加工会增加额外的工作了，需要配备更多的辅助器具，效率较低。且反复加工对应具有精度要求高的工件来说，会出现二次加工时形成的与第一次加工形成的不同应力，造成工件内应力非标准性变化，影响其使用性能。
发明内容
针对现有折弯工具普遍不适用于对钢板折弯的功能缺陷，以及将其应用于对钢板折弯后，即使不存在折弯后变形问题，也会存在折弯后必须二次加工处理的问题，本发明提供一种钢板圆环折弯工具，旨在提供一次成型的折弯工具，不需要二次折弯加工，折弯后的环状体含有位于中心位置的直板，尤其适用于安装轴类工件或作为吊装工具使用。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种钢板圆环折弯工具，在工作台上两端对称设置有镂空区，在每端的镂空区边缘分别通过轴承安装有管状旋转部件，同时在工作台上还固定有固定转套，所述管状旋转部件套装于该固定转套内，两端的管状旋转部件通过连板固定在一起能够同步转动，两端的管状旋转部件之间的区域为折弯区，在其中一端的管状旋转部件内匹配套装有推拉杆，推拉杆连接有轴推机构，推拉杆能够被轴推机构驱动进入所述折弯区并插入另一端的管状旋转部件的内腔中；同时在工作台的两端还固定安装有伺服电机，各伺服电机通过传动机构与所述管状旋转部件传动连接，用于同步驱动两端的管状旋转部件转动。
所述轴推机构是在推拉杆的侧壁设置齿条，同时在工作台上安装有轴推电机，轴推电机的转轴上安装有直齿轮，该直齿轮与所述齿条啮合，直齿轮转动驱动推拉杆轴向进退移动。
所述轴推机构是在工作台上固定安装有电推杆，电推杆的末端连接所述推拉杆，通过电推杆驱动推拉杆轴向进退移动。
所述私服电机的转轴上安装有主动齿轮，所述管状旋转部件的外侧套固有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。
所述管状旋转部件包括直径较大的转套和直径较小的转管，转管套固于所述转套内，转管同时贯穿于所述固定转套。
在推拉杆末端套装有模套，且模套至少两端部的直径分别与两侧转管内径匹配，不同模套中部的直径有所不同，通过更换不同模套来改变被加工工具圆环内径大小。
本发明的有益效果：本发明的方案能够实现一步折弯成型，成型后不再需要二次折弯加工，可直接通过焊接或螺纹固定形成环状体和位于中心位置的用于连接的直板，尤其适用于安装轴类工件或作为吊装工具使用。而且安装板材和折叠后的卸料都非常简便，从而简化了加工工序，能够显著提高加工效率，节省人力成本。
本发明折叠后的圆环体的内应力均匀，可应用于对精密部件的折弯加工和处理，对应精密部件的折弯加工后不需要再进行消除应力的处理工序，更加适合推广应用。
本发明还通过电驱动实现折弯，省时省力且高效，折弯过程板材整体受力均匀，折弯后卸料简单，在通过对相应电机进行编程操作后，还可以实现操纵自动完成折叠全过程的功能，便于与自动化生产线结合使用。
附图说明
图1是本发明折弯工具的俯视结构示意图。
图2是本发明工具将钢板折弯形成的圆环结构示意图之一。
图3是本发明工具将钢板折弯形成的圆环结构示意图之二。
图4是现有折弯工具的钢板折弯效果图之一。
图5是现有折弯工具的钢板折弯效果图之二。
图中标号：1为工作台，2为伺服电机，3为主动齿轮，4为从动齿轮，5为转套，6为转管，7为推拉杆，8为轴推电机，9为固定转套，10为连板，11为固定滑套，12为加强筋，13为让位孔，14为镂空区，15为钢板环状体，16为中心长直板，17为中心短直板，18为折弯区。
具体实施方式
如图1所示的钢板圆环折弯工具，主要应用于对钢板进行弯曲折叠，形成如图2或图3所示含有钢板环状体和中心直板的工具形状。图2可以看出，弯曲加工后的工具含有板环状体、中心长直板和中心短直板，其中中心长直板和中心短直板位于板环状体的径向位置，仅需要对中心长直板和中心短直板进行焊接或者螺栓连接即可使用，该工具主要应用作为轴套固定件用于安装轴类部件，或者作为吊件用于吊装管件，能够使位于钢板环状体内的部件受力均匀且对称。图3可以看出，弯曲加工形成的该部件只需要对直板部分简单加工形成一个固定座，固定座位于钢板环状体的中心位置。
实现上述工具弯曲加工的工具，其具体结构如图1所示，在工作台上两端对称设置有镂空区，在每端的镂空区边缘分别通过轴承安装有管状旋转部件，同时在工作台上还固定有固定转套。图中明显可以看出在工作台上有多处镂空区，分别用于对齿轮组件的让位，对转套的让位和对连板的让位。从而使动力部分和转动部分与工作台配合安装。
如图中管状旋转部件包括直径较大的转套和直径较小的转管，转管套固于转套内，转管同时贯穿于固定转套。两端的管状旋转部件的转管通过连板固定在一起能够同步转动，两端的转管之间的区域为折弯区。
在工作台的两端还固定安装有伺服电机，各伺服电机通过传动机构与所述管状旋转部件的转套传动连接，用于同步驱动两端的管状旋转部件的转套转动。具体地，私服电机的转轴上安装有主动齿轮，所述管状旋转部件的外侧套固有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。
如图1所示，在其中一端的管状旋转部件内匹配套装有推拉杆，推拉杆连接有轴推机构，推拉杆能够被轴推机构驱动进入所述折弯区并插入另一端的管状旋转部件的内腔中。
本实施例中所采用的轴推机构是在推拉杆的侧壁设置齿条，同时在工作台上安装有轴推电机，轴推电机的转轴上安装有直齿轮，该直齿轮与所述齿条啮合，直齿轮转动驱动推拉杆轴向进退移动。其余的轴推机构还可以采用例如电推杆一类的推拉机构，或者由电机驱动的蜗轮蜗杆传动机构等。以轴推机构采用电推杆为例，在工作台上固定安装有电推杆，电推杆的末端连接所述推拉杆，通过电推杆驱动推拉杆轴向进退移动。
本实施例在应用时，首先控制伺服电机室连板转动与工作台底面接近贴合，即连板与工作台近似平行或贴合在一起，同时需要控制使推拉杆从套管内退出。将相应板材插入折弯区内合适深度，然后再控制推拉杆从一端的套管进入另一端的套管，利用两端的套管对圆柱形推拉杆形成两端支撑关系。再启动私服电机同步驱动两端的转套，进而电动连板实现翻转运动。连板在翻转的过程中，会推动板材的下端沿推拉杆转动，当连板继续转动至工作台上侧直至与工作台上表面近似平行时，即加工完成。该过程后期时，连板同时推动板材下端和上端一起弯曲，最终形成了如图2或图3所示的能够使直板位于钢板环状体中心（径向）的位置，由于连板翻转后期需要承受之前双倍的压迫力，连板处理需采用刚度较高的性能外，还以在连板与转管之间固定有加强筋以提高其强度。
实施例2：由以上实施例1方案可以看出，推拉杆实质为模芯，被折弯钢板要围绕模芯转动，推拉杆的直径决定了被弯曲后工件的圆环内径，在以改变模芯直径为目的的加工过程中，可以设计将推拉杆末端套装额外的模套，且模套至少两端部的直径分别与两侧转管内径匹配，不同模套中部的直径有所不同，通过更换不同模套来改变被加工工具圆环内径大小。
Claims (5)
1.一种钢板圆环折弯工具，其特征在于，在工作台上两端对称设置有镂空区，在每端的镂空区边缘分别通过轴承安装有管状旋转部件，同时在工作台上还固定有固定转套，所述管状旋转部件包括直径较大的转套和直径较小的转管，转管套固于所述转套内，所述管状旋转部件的转管套装于该固定转套内，两端的管状旋转部件通过连板固定在一起能够同步转动，两端的管状旋转部件之间的区域为折弯区，在其中一端的管状旋转部件内匹配套装有推拉杆，推拉杆连接有轴推机构，推拉杆能够被轴推机构驱动进入所述折弯区并插入另一端的管状旋转部件的内腔中；同时在工作台的两端还固定安装有伺服电机，各伺服电机通过传动机构与所述管状旋转部件传动连接，用于同步驱动两端的管状旋转部件转动；首先控制伺服电机使连板转动与工作台底面接近贴合，即连板与工作台近似平行或贴合在一起，同时使推拉杆从转管内退出，将相应板材插入折弯区内合适深度，然后再控制推拉杆从一端的转管进入另一端的转管，利用两端的转管对圆柱形推拉杆形成两端支撑关系，再启动伺服电机同步驱动两端的转套，进而驱动连板实现翻转运动，连板在翻转的过程中，会推动板材的下端沿推拉杆转动，当连板继续转动至工作台上侧直至与工作台上表面近似平行时，即加工完成，该过程后期时，连板同时推动板材下端和上端一起弯曲，最终形成了能够使中心长直板和中心短直板位于钢板环状体中心的位置，由于连板翻转后期需要承受之前双倍的压迫力，连板处理需采用刚度较高的性能外，还在连板与转管之间固定有加强筋以提高其强度；弯曲加工后的工具含有钢板环状体、中心长直板和中心短直板，其中中心长直板和中心短直板位于钢板环状体的径向位置，使位于钢板环状体内的部件受力均匀且对称。
2.根据权利要求1所述的钢板圆环折弯工具，其特征在于，所述轴推机构是在推拉杆的侧壁设置齿条，同时在工作台上安装有轴推电机，轴推电机的转轴上安装有直齿轮，该直齿轮与所述齿条啮合，直齿轮转动驱动推拉杆轴向进退移动。
3.根据权利要求1所述的钢板圆环折弯工具，其特征在于，所述轴推机构是在工作台上固定安装有电推杆，电推杆的末端连接所述推拉杆，通过电推杆驱动推拉杆轴向进退移动。
4.根据权利要求1所述的钢板圆环折弯工具，其特征在于，所述伺服电机的转轴上安装有主动齿轮，所述管状旋转部件的外侧套固有从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。
5.根据权利要求1所述的钢板圆环折弯工具，其特征在于，在推拉杆末端套装有模套，且模套至少两端部的直径分别与两侧转管内径匹配，不同模套中部的直径有所不同，通过更换不同模套来改变被加工工具圆环内径大小。
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