CN111299372A - 一种金属管件夹持段支撑保形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属管件夹持段支撑保形装置，包括弯曲模、弯曲模镶块、夹紧模、金属管件、支撑保形机构和送进机构。将送进机构安装在弯曲模镶块上，然后将支撑保形机构安装在送进机构上，送进机构可以将支撑保形机构送进金属管件的夹持部位，驱动步进电机，可以实现支撑保形机构的张开与收缩。在夹紧时，实现与夹紧力相反方向的力的作用，可以有效的防止管件在夹紧时管件沿径向的变形。在弯曲结束后，可以驱动电机实现装置的退出，拆卸送进机构可以减小占用空间。本发明的金属管件夹持段支撑保形装置，可以有效地支撑夹持段的管件，防止管件在夹持时变形和损伤，起到保护管件的作用，同时装置模块化，更换方便，通用性强。

Description

一种金属管件夹持段支撑保形装置

技术领域

本发明涉支撑装置，具体涉及一种金属管件夹持段支撑保形装置。

背景技术

金属管件通过确定合理的支点和受力点并施加一定的弯矩或弯曲力，使之弯曲成型。在数控绕弯成形中，管件一端被弯曲模镶块和夹紧模夹紧，从而固定管件与弯曲模的相对位置。绕弯成形时，弯管模、弯曲模镶块和夹紧模同步转动，并带动管件绕弯曲模圆凹槽转动。管件与弯曲模贴合，从而得到所需的弯曲半径。压模一方面通过摩擦对管件施加助推作用，另一方面对管件进行横向约束，使管件的变形部分始终紧贴弯曲模的圆凹槽面。超薄壁管绕弯成形过程中，由于管壁薄，钢度低，夹紧模和弯曲模镶块对管材夹紧时，会由于夹紧力太大而使管材直线夹持段发生截面畸变或夹伤。而有些特殊应用领域，如剧烈振动使用环境，对弯管各段的要求很高，要求弯管的夹持段也不能发生截面畸变或夹伤、刮伤等应力集中问题，因此，对管件的弯曲成形过程，提出了很高的要求。

发明内容

针对超薄壁管在绕弯成形过程中容易出现夹持力太大而引起的弯管夹持段夹伤、有夹痕等问题，本发明提出一种模块化设计、通用性强、操作简便、效率高、装拆方便的弯管直线夹持段支撑装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种金属管件夹持段支撑保形装置，该装置包括弯曲模、弯曲模镶块、夹紧模、金属管件、支撑保形机构和安装送进机构，所述的支撑保形机构安装支撑于在所述的金属管件内，所述的安装送进机构设置在所述的弯曲模镶块外侧；

所述的支撑保形机构包括支撑基座、支撑架和支撑块，多个支撑架均匀设置在支撑基座的四周，支撑块固定在支撑架上；

所述的送进机构包含六边支撑架连接架、保形驱动机构、送进传动机构、支撑滑动架，所述的支撑保形机构和保形驱动机构安装在六边支撑连接架上，所述的保形驱动机构用于驱动所述的支撑保形机构，从而实现所述的支撑架的张开和收缩；所述的送进传动机构支撑在所述的支撑滑动架上，所述的送进传动机构用于驱动所述的支撑连接架、保形驱动机构和支撑保形机构，从而将所述的支撑保形机构送进所述的金属管件内。

进一步地，所述的支撑基座包括驱动圆柱、六边支撑架和驱动圆柱底座，所述的驱动圆柱穿过所述的六边支撑架中部的通孔，一端固定在所述的驱动圆柱底座上，另一端内部设置有用于驱动圆柱移动的丝杠螺纹孔，所述的驱动圆柱相对于所述的六边支撑架周向无转动；

所述的支撑架包括外安装平台一、支撑杆、锁长杆、滑块滑动槽轨、外安装平台二、驱动杆、止推块和滑块，四个支撑杆依次可转动连接组成平行四边形，两个所述的锁长杆可转动连接后，两端再可转动连接在平行四边形的相对的两个顶点之间，平行四边形的另两个顶点分别可转动连接外安装台一和外安装平台二，滑块滑动槽轨底端固定在所述的外安装平台二上，顶端与两个锁长杆的中间连接点可转动连接，所述的滑块可沿滑块滑动槽轨滑动，所述的驱动杆一端与所述的滑块可转动连接，另一端与所述的止推块可转动连接，所述的止推块固定连接在所述的驱动圆柱底座上；

进一步地，所述的六边支撑架连接架包含连接板和四个连接圆柱，四个连接圆柱的一端固定在连接板上，另一端固定在六边支撑架上；

所述的保形驱动机构包括依次连接的步进电机、联轴器、丝杠，其中步进电机固定在连接板上；

所述的送进传动机构包括齿条、大齿轮、轴承、驱动电机、小齿轮，齿条与大齿轮啮合，大齿轮套在轴承上，又与小齿轮啮合，小齿轮由驱动电机驱动；

所述的滑动支撑架包括送进柱、滑槽和外接连接块，外接连接块与弯曲模镶块可转动连接，大齿轮安装在外接连接块上，驱动电机固定在外接连接块上，滑槽也固定在外接连接块上。

进一步地，所述的支撑块包括柔性顶片和顶片基座，所述的柔性顶片固定在所述的顶片基座上，所述的顶片基座与所述的外安装台一固定连接。

进一步地，所述的驱动圆柱的四周均匀设置T型凹槽，所述的六边支撑架内部设置与所述的T型凹槽配合的T形块，防止所述的驱动圆柱周向转动。

进一步地，所述的支撑块的顶片基座上设置有滑道，柔性顶片相应位置有对应的凹槽，通过凹槽与滑道的接合使柔性顶片固定在顶片基座上。

进一步地，所述的柔性顶片由橡胶制成。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明的金属管件夹持段支撑保形装置，可以有效地支撑夹持段的管件，防止管件在夹持时变形和损伤，起到保护管件的作用。

(2)本发明的金属管件夹持段支撑保形装置中，橡胶顶片具有一定的柔性，在支撑管件时，可以起到一定的保护管件的作用，在一定的半径范围内可以通过变形支撑到管道的圆面。在半径变化较大的管件时可以通过更换支撑、顶片基座和橡胶顶片来起到较大的半径变化。

(3)本发明的金属管件夹持段支撑保形装置中，送进机构使用电机齿轮与齿条，整个过程的控制更加精确方便实现支撑装置的自动伸缩。

(4)本发明的金属管件夹持段支撑保形装置模块化，更换方便，通用性强。

(5)本发明的金属管件夹持段支撑保形装置中，顶片均匀分布，受力均衡，可以有效地防止管件的变形。

(6)本发明的金属管件夹持段支撑保形装置中，可以实现机器的旋转、拆卸，实现空间上便捷。

附图说明

图1、2均为本发明的金属管件夹持段支撑保形装置的整体结构示意图；

图3是图1中管件直线夹持段支撑装置的支撑保形机构示意图；

图4是图3中驱动圆柱和驱动圆柱底座的结构示意图；

图5是图3中六边支撑架零件示意图；

图6是图3中支撑架结构示意图；

图7是图3中外安装平台一零件示意图；

图8是图7中锁长杆零件示意图；

图9是图7中滑块滑动槽轨零件示意图；

图10是图7中止推块零件示意图；

图11是图3中支撑块示意图；

图12是图1中送进机构的示意图；

图13是图12中的六边支撑架连接架的示意图；

图14是图12中的保形驱动机构的示意图；

图15是图12中的送进传动机构示意图；

图16是图12中的支撑滑动架示意图；

图17是图16中的送进柱零件示意图；

图18是图16中的滑槽零件示意图；

图19是图16中外接连接架零件示意图；

图20是图1中的镶块零件示意图。

图中，支撑保形机构1、送进机构2、夹紧模3、弯曲模4、弯曲模镶块5、金属管件6、支撑基座11、支撑架12、支撑块13、驱动圆柱111、六边支撑架112、驱动圆柱底座113、防止驱动圆柱旋转的T形凹槽1111、丝杠螺纹孔1112、T形块1121、外安装平台一121、支撑杆122、锁长杆123、滑块滑动槽轨124、外安装平台二125、驱动杆126、止推块127、滑块128、安装支架(1211)、槽轨安装块1241、U型滑槽1242、橡胶顶片131、顶片基座132、滑道1321、六边支撑架连接架21、保形驱动机构22、送进传动机构23、支撑滑动架24、连接板211、连接圆柱212、步进电机221、联轴器222、丝杠223、齿条231、大齿轮232、轴承233、驱动电机234、小齿轮235、送进柱241、滑槽242、外接连接块243、转动轴孔2431、旋转圆面2432、大齿轮安装轴孔2433、电机安装螺纹孔2434、滑槽安装螺纹孔2435、大齿轮安装槽2436。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-20所示，本发明的金属管件夹持段支撑保形装置，包括弯曲模4、弯曲模镶块5、夹紧模3、金属管件6、支撑保形机构1和安装送进机构2；所述的弯曲模镶块5固定在弯曲模4上，金属管件6被弯曲模镶块5和夹紧模3夹紧，支撑保形机构1安装支撑于金属管件6内，安装送进机构2安装于弯曲模镶块5外侧。支撑保形机构1包括支撑基座11、支撑架12和支撑块13。所述的支撑基座11包括驱动圆柱111、六边支撑架112和驱动圆柱底座113。

所述的驱动圆柱111四周设置有T形凹槽1111，内部设置有用于驱动圆柱移动的丝杠螺纹孔1112，六边支撑架112的中部开设通孔，且通孔内设置限制驱动圆柱转动的T形块1121，驱动圆柱111通过T形凹槽1111穿过并固定在六边支撑架112的T形块1121，从而限制驱动圆柱111的周向转动。

支撑架12包括外安装平台一121、支撑杆122、锁长杆123、滑块滑动槽轨124、外安装平台二125、驱动杆126、止推块127和滑块128。外安装台一121上设置有安装支架1214，外安装台一121通过安装支架1214与两根支撑杆可转动连接。所述的滑块滑动槽轨124上有槽轨安装块1241和U型滑槽1242。止推块127上设置有与驱动杆126可转动连接的安装支座1271。

所述的支撑块13包括橡胶顶片131和顶片基座132。顶片基座132上设置有用于安装橡胶顶片131的滑道1321。

所述的送进机构2包含六边支撑架连接架21、保形驱动机构22、送进传动机构23、支撑滑动架24。所述的六边支撑架连接架21包含连接板211和四个连接圆柱212，四个连接圆柱212的一端固定在连接板211上，另一端固定在六边支撑架112上。所述的保形驱动机构包括依次连接的步进电机221、联轴器222、丝杠223，其中步进电机221固定在连接板211上。

送进传动机构23包括齿条231、大齿轮232、轴承233、驱动电机234、小齿轮235，齿条231与大齿轮232啮合，大齿轮232套在轴承233上，又与小齿轮235啮合，小齿轮235由驱动电机234驱动。

所述的滑动支撑架24包括送进柱241、滑槽242和外接连接块243。外接连接块243上设置有转动轴孔2431、旋转圆面2432、大齿轮安装轴孔2433、电机安装螺纹孔2434、滑槽安装螺纹孔2435和大齿轮安装槽2436，外接连接块243通过固定连接在转动轴孔2431、旋转圆面2432与弯曲模镶块5可转动连接，大齿轮232通过大齿轮安装轴孔2433和大齿轮安装槽2436安装在外接连接块243上，驱动电机234通过电机安装螺纹孔2434固定在外接连接块243上，滑槽242通过滑槽安装螺纹孔2435也固定在外接连接块243上。

以下为本发明的金属管件夹持段支撑保形装置的安装过程。

安装时，首先将弯曲模4放正，然后安装上弯曲模镶块5和夹紧模3，之后安装支撑保形机构1，第一步先将滑块128安装进滑块滑动槽轨124内，之后将滑块滑动槽124从外安装平台二125的背面安装，将两根支撑杆122安装在外安装平台二125上，支撑杆122的另一端连接上锁长杆123和另两根支撑杆122，然后将两根锁长杆123另一端与滑块128连接，未连接的支撑杆122与外安装平台一121连接，将支撑块13使用螺栓安装在外安装平台一121上，最后将外安装平台二125安装在六边支撑架112上，按同样的方式安装完六个支撑架12与支撑块13。然后将止推块127使用螺纹安装在驱动圆柱底座113上，把驱动圆柱111放进六边支撑架112的圆槽内的适当位置，将驱动杆126使用连接轴一端连接到滑块128上，另一端连接到止推块127上。这样支撑保形机构1就安装完成了。

接下来送进机构2，首先将轴承233安装在大齿轮232上，大齿轮232安装在外接连接块243上，之后把驱动电机234通过螺栓安装在外接连接块243上，安装上小齿轮235。然后将滑槽242用螺栓安装在外接连接块243的相应位置。把连接圆柱212通过双头螺栓连接到六边支撑架112上，然后用螺栓将连接板211与连接圆柱212固定，后将丝杠223旋入驱动圆柱111一定深度，然后安装上联轴器222和步进电机221，之后使用螺栓将步进电机221安装在连接板211上，之后将连接板211通过螺栓安装在送进柱241上。将齿条231安装在送进柱241的安装槽中，然后将送进柱安装在滑槽242中。最后将外接连接块243安装在镶块5上。

以下介绍本发明的金属管件夹持段支撑保形装置工作过程。

首先将管件6放在夹具上，在管件定位结束后，驱动电机234可以将支撑保形机构1伸入到管件6的夹持部位，在到达了管件6的夹持部位停止电机234的转动，使支撑保形机构1正好停留在管件的夹持段，然后驱动步进电机221以带动丝杠223的旋转，以此来带动驱动圆柱111的直线移动。由于驱动杆126在驱动圆柱111的移动带动下可以使滑块128在滑块滑动槽轨124内移动，锁长杆123在滑块128的移动带动下使得四边形支撑杆122的上下变形，由此可以实现支撑块13的张开与缩回。在驱动支撑或者收缩时，步进电机221正反传，使得顶片张开和收缩。工作开始时，驱动电机234驱动送进机构进去到对应的位置，然后驱动步进电机221使支撑模块张开顶片，完成弯曲后，先让步进电机221反转使支撑模块收回，然后驱动驱动电机234将送进柱241收回即可。

本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，该装置包括弯曲模(4)、弯曲模镶块(5)、夹紧模(3)、金属管件(6)、支撑保形机构(1)和安装送进机构(2)，所述的支撑保形机构(1)安装支撑于在所述的金属管件(6)内，所述的安装送进机构(2)设置在所述的弯曲模镶块(5)外侧；

所述的支撑保形机构(1)包括支撑基座(11)、支撑架(12)和支撑块(13)，多个支撑架(12)均匀设置在支撑基座(11)的四周，支撑块(13)固定在支撑架(12)上；

所述的送进机构(2)包含六边支撑架连接架(21)、保形驱动机构(22)、送进传动机构(23)、支撑滑动架(24)，所述的支撑保形机构(1)和保形驱动机构(22)安装在六边支撑连接架(21)上，所述的保形驱动机构(22)用于驱动所述的支撑保形机构(1)，从而实现所述的支撑架(12)的张开和收缩；所述的送进传动机构(23)支撑在所述的支撑滑动架(24)上，所述的送进传动机构(23)用于驱动所述的支撑连接架(21)、保形驱动机构(22)和支撑保形机构(1)，从而将所述的支撑保形机构(1)送进所述的金属管件(6)内。

2.根据权利要求1所述的金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，所述的支撑基座(11)包括驱动圆柱(111)、六边支撑架(112)和驱动圆柱底座(113)，所述的驱动圆柱(111)穿过所述的六边支撑架(112)中部的通孔，一端固定在所述的驱动圆柱底座(113)上，另一端内部设置有用于驱动圆柱移动的丝杠螺纹孔(1112)，所述的驱动圆柱(111)相对于所述的六边支撑架(112)周向无转动。

所述的支撑架(12)包括外安装平台一(121)、支撑杆(122)、锁长杆(123)、滑块滑动槽轨(124)、外安装平台二(125)、驱动杆(126)、止推块(127)和滑块(128)，四个支撑杆依次可转动连接组成平行四边形，两个所述的锁长杆(123)可转动连接后，两端再可转动连接在平行四边形的相对的两个顶点之间，平行四边形的另两个顶点分别可转动连接外安装台一(121)和外安装平台二(125)，滑块滑动槽轨(124)底端固定在所述的外安装平台二(125)上，顶端与两个锁长杆(123)的中间连接点可转动连接，所述的滑块(128)可沿滑块滑动槽轨(124)滑动，所述的驱动杆(126)一端与所述的滑块(128)可转动连接，另一端与所述的止推块(127)可转动连接，所述的止推块(127)固定连接在所述的驱动圆柱底座(113)上。

3.根据权利要求1所述的金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，所述的六边支撑架连接架(21)包含连接板(211)和四个连接圆柱(212)，四个连接圆柱(212)的一端固定在连接板(211)上，另一端固定在六边支撑架(112)上；

所述的保形驱动机构(22)包括依次连接的步进电机(221)、联轴器(222)、丝杠(223)，其中步进电机(221)固定在连接板(211)上；

所述的送进传动机构(23)包括齿条(231)、大齿轮(232)、轴承(233)、驱动电机(234)、小齿轮(235)，齿条(231)与大齿轮(232)啮合，大齿轮(232)套在轴承(233)上，又与小齿轮(235)啮合，小齿轮(235)由驱动电机(234)驱动；

所述的滑动支撑架(24)包括送进柱(241)、滑槽(242)和外接连接块(243)，外接连接块(243)与弯曲模镶块(5)可转动连接，大齿轮(232)安装在外接连接块(243)上，驱动电机(234)固定在外接连接块(243)上，滑槽(242)也固定在外接连接块243上。

4.根据权利要求2所述的金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，所述的支撑块(13)包括柔性顶片(131)和顶片基座(132)，所述的柔性顶片(131)固定在所述的顶片基座(132)上，所述的顶片基座(132)与所述的外安装台一(121)固定连接。

5.根据权利要求2所述的金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，所述的驱动圆柱(111)的四周均匀设置T型凹槽(1111)，所述的六边支撑架(112)内部设置与所述的T型凹槽(1111)配合的T形块(1121)，防止所述的驱动圆柱(111)周向转动。

6.根据权利要求2所述的金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，所述的支撑块(13)的顶片基座(132)上设置有滑道，柔性顶片(131)相应位置有对应的凹槽，通过凹槽与滑道的接合使柔性顶片(131)固定在顶片基座(132)上。

7.根据权利要求6所述的金属管件夹持段支撑保形装置，其特征在于，所述的柔性顶片(131)由橡胶制成。

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