CN111485080B - 一种管件弯曲成形装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管件弯曲成形装置，包括沿横向依次设置的进给机构、夹持机构、内感应加热淬火机构和弯曲机构，所述进给机构能够推动所述管件前进；所述夹持机构用于对所述管件进行夹持；所述内感应加热淬火机构能够随所述管件的前进进入所述管件的内部，用于对所述管件的待弯曲部位进行加热并在所述待弯曲部位弯曲后对所述待弯曲部位进行冷却；所述弯曲机构用于对所述管件施力以使所述待弯曲部位弯曲。采用本发明的管件弯曲成形装置，能够能够使具有复杂截面的管件加热均匀，避免开裂和起皱现象的发生。

Description

一种管件弯曲成形装置
技术领域
本发明涉及管件弯曲成形领域，具体而言，涉及一种管件弯曲成形装置。
背景技术
目前，具有封闭截面的管件因其具有更好的抗变形能力，在汽车车身制造上得到广泛应用，随着轻量化和高强度化需求的不断提高，现有技术的一部分管件弯曲成形装置在对管件进行弯曲时管件容易发生开裂和起皱的现象，且回弹难以控制，只能用于加工曲率半径大、截面形状简单的管件。现有技术的另一部分管件弯曲成形装置则采用加热弯曲工艺来降低管件弯曲的难度。
然而这些管件弯曲形装置所包含的加热机构均是在管件外部对管件进行加热，对于截面非常简单的管件，例如具有圆形或矩形截面的管件，管件表面加热温度均匀，弯曲效果很好，不会出现开裂和起皱的现象，但是，对于截面非常复杂的异形管件，例如如图1所示的截面呈日字形的管件1’，加热机构在管件外部加热，对位于管件1’中的隔板6的加热效果并不理想，导致管件1’弯曲难度很大，仍然会出现开裂和起皱的现象。
针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种新的管件弯曲成形装置具有重要意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种管件弯曲成形装置，其能够能够使具有复杂截面的管件加热均匀，避免开裂和起皱现象的发生。
为实现上述目的，本发明的管件弯曲成形装置，包括沿横向依次设置的进给机构、夹持机构、内感应加热淬火机构和弯曲机构，所述进给机构能够推动所述管件前进；所述夹持机构用于对所述管件进行夹持；所述内感应加热淬火机构能够随所述管件的前进进入所述管件的内部，用于对所述管件的待弯曲部位进行加热并在所述待弯曲部位弯曲后对所述待弯曲部位进行冷却；所述弯曲机构用于对所述管件施力以使所述待弯曲部位弯曲。
优选地，所述内感应加热淬火机构包括内感应线圈、进水管路和出水管路，所述内感应线圈上设有导磁体；所述内感应线圈的内部形成空腔，所述进水管路和出水管路均与所述空腔连通，所述内感应线圈上开设有若干用于向所述管件喷射冷却水的喷水孔，所述喷水孔与所述空腔连通。
进一步地，所述喷水孔的喷射方向与所述进给方向之间的夹角角度为30度～60度。
进一步地，所述管件的外部设有用于对所述待弯曲部位进行加热的外感应加热淬火机构。
优选地，所述弯曲机构包括平台和用于夹持所述管件的夹持组件，所述平台上设有纵向导轨，所述纵向导轨上设有能够沿所述纵向导轨滑动的横向导轨，所述夹持组件可滑动地设于所述横向导轨上，所述夹持组件通过纵向滑动对所述管件施力。
进一步地，所述夹持组件包括底座、上板和下板，所述底座可滑动地设于所述横向导轨上，所述上板和下板之间设有一对旋转辊，所述管件夹持于所述一对旋转辊之间，所述上板与所述旋转辊之间、所述下板与所述旋转辊之间以及所述下板与所述底座之间均通过轴承连接。
优选地，所述进给机构包括移动支座和用于驱动所述移动支座沿横向往复移动的驱动部件，所述移动支座上设有用于夹紧所述管件的夹紧部件。
进一步地，所述移动支座的下方设有供所述移动支座滑动的滑轨。
进一步地，所述驱动部件为液压缸或电缸。
优选地，所述夹持机构包括若干对夹持辊。
本发明的管件弯曲成形装置，通过将集加热与冷却功能为一体的内感应加热淬火机构置于管件内部对待弯曲部位进行加热，能够使具有复杂截面的管件加热均匀，降低了管件的弯曲难度，避免了开裂和起皱现象的发生。
附图说明
图1为具有日字形截面的管件的截面示意图；
图2为本发明的管件弯曲成形装置的结构示意图，图中箭头方向表示管件的前进方向，其中，对内感应加热淬火机构部位作了局部剖视；
图3为图2的局部放大图；
图4本发明的内感应加热淬火机构一种实施方式的结构示意图，图中箭头方向表示冷却水的流向；
图5为图4中感应线圈的剖面示意图；
图6为本发明的夹持组件的结构示意图，其中，底座仅示出了部分结构；
图7为本发明的内感应加热淬火机构另一种实施方式的结构示意图，其还示出了外感应加热淬火机构，图中箭头方向表示冷却水的流向；
图8为图7中的内感应加热淬火机构和外感应加热淬火机构应用于管件上的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图，对本发明的结构以及工作原理等作进一步的说明。
参见图2～图6，本发明的管件弯曲成形装置，包括沿横向依次设置的进给机构2、夹持机构3、内感应加热淬火机构4和弯曲机构5，其中，进给机构2推动管件1前进，以使管件1依次经过夹持机构3、内感应加热淬火机构4和弯曲机构5。
需要说明的是，上述“横向”为管件1的前进方向，即如图2箭头所示的方向。
进给机构2可通过多种结构形式来实现，作为一种实现方式，该进给机构2包括移动支座21和用于驱动移动支座21沿横向往复移动的驱动部件(图中未示出)，移动支座21上设有用于夹紧管件1的夹紧部件22，上述驱动部件可以选择为液压缸、气压缸或电缸等驱动结构，该驱动部件驱动移动支座21横向移动，从而使移动支座21带动管件1前进。优选地，移动支座21的下方可设有供移动支座21滑动的滑轨23，该滑轨23横向延伸。
夹持机构3用于对管件1进行夹持，其对管件1起到支撑导向的作用，该夹持机构3可由若干对夹持辊组成。
内感应加热淬火机构4用于在管件1内部对管件1的待弯曲部位进行加热并在待弯曲部位弯曲后对待弯曲部位进行冷却。为了避免出现对具有复杂截面的管件1加热不均匀的现象，该内感应加热淬火机构4可以设置一个或多个，分布于管件1内部的不同位置，在管件1内部对管件1进行加热，其能够随管件1的前进进入管件1的内部，对管件1的待弯曲部位的内部表面均匀加热，该内感应加热淬火机构4可以包括加热部件和冷却部件，加热部件和冷却部件相互独立。
然而由于内感应加热淬火机构4需进入管件1的内部，为方便操作，也可以将加热功能和冷却功能集成为一体，作为一种优选结构，如图4、图5所示，该内感应加热淬火机构4包括内感应线圈41、进水管路44和出水管路45。
内感应线圈41上设有导磁体42，由于感应线圈41在管件1内部产生的磁场分布并不均匀，通过设置导磁体42，可起到调整磁场分布的作用，增强局部区域的加热效果，提高管件1温度的均匀性。导磁体42与感应线圈41的相对位置可根据管件1的不同截面形状来设置，导磁体42可嵌于感应线圈41中或与感应线圈41粘结，亦或通过夹持结构夹持，导磁体42的位置设定为本领域技术人员所熟知的常规技术手段。
由于感应线圈41在对管件1加热的过程中温度不断升高，为了防止感应线圈41因温度过高而熔化，需对感应线圈41进行冷却，具体地，内感应线圈41的内部形成空腔46，空腔46的内部可供冷却水的流通，进水管路44和出水管路45均与空腔46的内部连通，形成冷却水回路，从而可以对感应线圈41进行冷却。由于感应线圈41的内部通水，因此，感应线圈41的内表面应涂有绝缘涂层。
同时，为了实现上述内感应加热淬火机构4对管件1的冷却功能，感应线圈41远离进给机构2的一侧开设有若干用于向管件1内壁喷射冷却水的喷水孔43，喷水孔43与空腔46连通，感应线圈41内部的冷却水可由喷水孔43喷出以对管件1内壁进行冷却。具体地，喷水孔43所在平面为倾斜面，优选地，喷水孔43的喷射方向与管件1的进给方向之间的夹角为30度～60度。
弯曲机构5用于对管件1施力以使管件1的待弯曲部位弯曲，作为一种实现方式，该弯曲机构5包括平台51和用于夹持管件1的夹持组件，上述进给机构2、夹持机构3均可设于平台51上，平台51上还设有纵向导轨52，纵向导轨52上设有能够沿纵向导轨52滑动的横向导轨53，夹持组件可滑动地设于横向导轨53上，夹持组件通过纵向滑动对管件1施力。具体地，工作人员可根据管件1待弯曲部位的曲率半径的要求，将夹持组件沿横向导轨53滑动至相应位置，再将横向导轨53沿纵向导轨52滑动，以对管件1施力，从而使管件1的待弯曲部位弯曲至相应的曲率半径。其中，夹持组件和横向导轨53的滑动均可通过电缸来驱动。
为了确保夹持组件对管件1的施力方向始终是向管件1待弯曲的方向，如图2、图3、图6所示，上述夹持组件包括底座54、上板55和下板56，底座54可滑动地设于横向导轨53上，上板55和下板56之间设有一对旋转辊57，管件1夹持于一对旋转辊57之间。其中，上板55与旋转辊57之间、下板56与旋转辊57之间以及下板56与底座54之间均通过轴承连接，从而使旋转辊57和上板55、下板56之间以及下板56与底座54之间自由转动，上述一对旋转辊57的旋转可引导管件1向待弯曲的方向弯曲。
参见图2～图4，本发明的管件弯曲成形装置的加工工艺是：首先，进给机构2推动管件1使待弯曲部位前进至图中所示的阴影区域A内，此时，为室温状态，管件1的金相组织为铁素体加碳化物颗粒；接着，内感应加热淬火机构4对待弯曲部位加热直至指定温度(750℃～950℃)，完成奥氏体化转变；随后，夹持组件沿横向导轨53滑动至合适位置，横向导轨53沿纵向导轨52滑动，使夹持组件夹着管件1向待弯曲方向弯曲，以完成管件1的弯曲变形；最后，喷水孔43对完成弯曲变形的部位喷水以冷却强化，完成马氏体化转变。上述加热和弯曲变形阶段在阴影区域A内完成。
对于具有复杂截面的管件，可在管件内外同时对管件进行加热，使待弯曲部位的温度分布均匀，进一步降低管件的弯曲难度。以图1中的具有日字形截面的管件1’为例，如图7、图8所示，其感应加热淬火机构包括设于管件1’内部的内感应加热淬火机构4’和设于管件1’外部的外感应加热淬火机构7。
其中，内感应加热淬火机构4’包括内感应线圈41’、第一进水管路44’和第一出水管路45’，第一进水管路44’和第一出水管路45’与内感应线圈41’的内部连通，内感应线圈41’上设有用于向隔板6喷射冷却水的第一喷水孔43’。根据该管件1’的日字形截面的特点，其内感应线圈4’上设有第一导磁体42’和第二导磁体42”，第一导磁体42’呈U形，插入内感应线圈41’和管件1’内壁之间，其可屏蔽部分磁场，防止该内感应线圈41’对其邻近的管件1’内壁加热，因为已有外感应加热淬火机构7对该区域加热，不需要内感应线圈41’再对其进行加热。第二导磁体42’设于内感应线圈41’中，调整其所在区域的磁场分布，使隔板6加热均匀。
外感应加热淬火机构7亦可采用加热功能和冷却功能集成为一体的形式，其包括外感应线圈71、第二进水管路72和第二出水管路73，外感应线圈71的内部呈中空结构，第二进水管路72和第二出水管路73与外感应线圈71的内部连通，外感应线圈71上设有用于向管件1’外壁喷射冷却水的第二喷水孔74。
本发明的管件弯曲成形装置，通过将集加热与冷却功能为一体的内感应加热淬火机构4、4’置于管件1、1’内部对待弯曲部位进行加热，能够使具有复杂截面的管件1、1’加热均匀，降低了管件1、1’的弯曲难度，避免了开裂和起皱现象的发生。
以上，仅为本发明的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明的工作原理的基础上，可以对本发明作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种管件弯曲成形装置，其特征在于，包括沿横向依次设置的进给机构、夹持机构、内感应加热淬火机构和弯曲机构，所述进给机构能够推动所述管件前进；所述夹持机构用于对所述管件进行夹持；所述内感应加热淬火机构能够随所述管件的前进进入所述管件的内部，用于对所述管件的待弯曲部位进行加热并在所述待弯曲部位弯曲后对所述待弯曲部位进行冷却；所述弯曲机构用于对所述管件施力以使所述待弯曲部位弯曲；其中，
所述管件的截面为日字形；
所述内感应加热淬火机构包括内感应线圈、第一进水管路和第一出水管路；所述内感应线圈的内部形成空腔，所述第一进水管路和所述第一出水管路均与所述空腔连通，所述内感应线圈上开设有若干用于向所述管件内隔板喷射冷却水的第一喷水孔，所述第一喷水孔与所述空腔连通；所述内感应线圈上设有第一导磁体和第二导磁体，第一导磁体呈U形，插入所述内感应线圈和所述管件内壁之间；第二导磁体设于所述内感应线圈中；
所述管件的外部设有用于对所述待弯曲部位进行加热的外感应加热淬火机构。
2.如权利要求1所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述喷水孔的喷射方向与进给方向之间的夹角角度为30度～60度。
3.如权利要求1所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述弯曲机构包括平台和用于夹持所述管件的夹持组件，所述平台上设有纵向导轨，所述纵向导轨上设有能够沿所述纵向导轨滑动的横向导轨，所述夹持组件可滑动地设于所述横向导轨上，所述夹持组件通过纵向滑动对所述管件施力。
4.如权利要求3所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述夹持组件包括底座、上板和下板，所述底座可滑动地设于所述横向导轨上，所述上板和下板之间设有一对旋转辊，所述管件夹持于所述一对旋转辊之间，所述上板与所述旋转辊之间、所述下板与所述旋转辊之间以及所述下板与所述底座之间均通过轴承连接。
5.如权利要求1所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述进给机构包括移动支座和用于驱动所述移动支座沿横向往复移动的驱动部件，所述移动支座上设有用于夹紧所述管件的夹紧部件。
6.如权利要求5所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述移动支座的下方设有供所述移动支座滑动的滑轨。
7.如权利要求5所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述驱动部件为液压缸或电缸。
8.如权利要求1所述的管件弯曲成形装置，其特征在于，所述夹持机构包括若干对夹持辊。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896649A (en) * 1974-03-04 1975-07-29 Rollmet Inc Method and apparatus for bending pipe
JPS519010A (zh) * 1974-07-12 1976-01-24 Meidensha Electric Mfg Co Ltd
JPS60206534A (ja) * 1984-03-30 1985-10-18 Hitachi Zosen Corp 管曲げ装置
CN102625736A (zh) * 2009-08-25 2012-08-01 住友金属工业株式会社 弯曲构件、弯曲构件的制造装置及制造方法
CN103882352A (zh) * 2014-03-31 2014-06-25 湖州巨力铝型材有限公司 一种半封闭管状铝型材热处理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896649A (en) * 1974-03-04 1975-07-29 Rollmet Inc Method and apparatus for bending pipe
JPS519010A (zh) * 1974-07-12 1976-01-24 Meidensha Electric Mfg Co Ltd
JPS60206534A (ja) * 1984-03-30 1985-10-18 Hitachi Zosen Corp 管曲げ装置
CN102625736A (zh) * 2009-08-25 2012-08-01 住友金属工业株式会社 弯曲构件、弯曲构件的制造装置及制造方法
CN103882352A (zh) * 2014-03-31 2014-06-25 湖州巨力铝型材有限公司 一种半封闭管状铝型材热处理装置

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