CN1142416A - 管材弯曲方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材弯曲技术，解决提高制作质量问题。一种管材弯曲方法及其装置，系藉一驱动滚轮、多数个导轮，各导轮中有一主导轮系对准于该驱动滚轮的下方，以及一对导模；该对导模系含有一第一导模，为该驱动滚轮联动前移，及一第二导模为各导轮联动前移，如是将一中空管材伸置于该对导模中，并令该管材的前端固连于该第一导模上，当驱转该驱动滚轮时即相对带移该对导模，而使该管材依附于该第一导模移动而成型为与该第一导模相同曲率的弯曲管。用于弯管。

Description

管材弯曲方法及其装置

本发明涉及管材加工技术，尤其指管材弯曲方法及其装置。

现有用以弯曲管材的方法如图1所示：其系至少包含三支轧辊子R1、R2、R3，其中该第一辊子R1为一可动调整辊子，并绕一轴心C1旋转，而该第二、三辊子R2、R3，系为一定辊子，于同一轴线L上并依其各自辊子的中心转轴C2、C3各自旋转，如是于当操作者将一管材4置于该三个辊子R1，R2、R3之间后，调整该第一辊子R1使该第一辊子R1朝第二、三辊子R2、R3方向趋，使该管材4于通过该第一、二、三辊子R1、R2、R3时，依该三辊子间的轴距而弯曲成型一具有曲率的弯管。但是该种弯管的方法对于管材4的弯曲曲率全然得依照所调整第一辊子R1的距离而决定。当第三辊子R1越趋近第二、三辊子R2、R3时，弯的曲率半径越小，由于该曲率的调整完全由操作人员的经验调整及控制，故所弯曲后的管材受到：材料、材质、操作人员素质、机械误差……等因素的影响，往往无法精确地弯曲出所要求的曲率半径，使质量不能稳定，且弯曲时管材亦因无法有效克服其外圆周上的张力与内圆周的压力，而于薄管材弯曲小曲率时常形成于弯曲面上变形、扁化、生皱等现象。

另该种方法于弯管时，该第二、三辊子R2、R3系相对地施以一向上作用力F，使管的两端分别向上弯曲，若所受弯曲的管材为一纵长的管材，其管材末端的偏移量将极大，使工作场地亦需配合扩大，再者当弯曲部份过长时，亦常使受弯曲的管材末端因弯曲处的张力与压力的影响而产生卷曲的现象，而显见其缺点。

另有如图2所示的弯管方法，其系由一模轮W固联一管材4的前端，绕着其轴心W1旋转以弯曲管材4，但是该种方法中其模轮半径r必须等于该欲弯曲管材4的曲率半径S，如是于欲将管材弯曲成一大曲率的弯管时，该模轮半径r亦必须增加相当的大，例如欲弯管的曲率半径为2公尺时，该模轮半径r亦须等于2公尺，这样一来，如此大且苯重的模轮W除安装、驱动不易外，其亦须占据若大的厂房空间，故仅适用于弯曲小曲率的弯管，而无法适应于大曲率的弯管作业，而显出其缺点。

本发明的目的是鉴于现有管材弯制存在上述缺点，乃加研究创新，终获成功，从而提供一种新的管材弯曲方法及其装置。

本发明的目的是这样实现的：一种管材弯曲方法及其装置，系藉一驱动滚轮、多数个导轮，各导轮中有一主导轮系对准于该驱动滚轮的下方，以及一对导模；该对导模系含有一第一导模，并为该驱动滚轮所联动前移，及一第二导模为各导轮联动前移，如是将一中空管材伸置于该对导模中，并令该管材的前端固连于该第一导模上，当驱转该驱动滚轮时即相对带移该对导模，而使该管材依附于该第一导模移动而成型为与该第一导模相同曲率的弯曲管。本发明于该管材内还可伸置一心砧，以防该管材于弯曲时扁化、偏心，且受弯曲的管材还能保持一滑顺曲面。

上述管材弯曲方法及其装置，经试验取得了预期的效果。

下面通过附图和实施例，对本发明予以详细说明，以便使进一步对本发明的弯管方法及可应用的装置，得以更加明晰。

图式说明：

图1系现有弯曲管材的方法示意图；

图2系现有另一弯曲管材的方法示意图；

图3系本发明弯曲管材方法的示意图；

图4系本发明的弯曲装置的示意图；

图5系图3的4-4剖视示意图；

图6系本发明弯曲管材开始时的剖视示意图；

图7系自图6弯曲该管材的示意图；

如图3所示：本发明一种管材弯曲的方法，其包含使用一驱动滚轮1、多数个的导轮2及一对导模3，令其中的一个主导轮2a系轴设于该驱动滚轮1的下方，以及一对导模3系含有一第一导模31，且为该驱动滚轮1所驱动，及一第二导模32跨置于该多数个的导轮2上，且为各该导轮2所联动；其特征在于：将一管材4伸置于该第一导模31与第二导模32之间，并将该管材4的前端41联固于该第一导模31上，并令该驱动滚轮1向该导轮2方向施以一压力F，此时启动该驱动滚轮1与各导轮2，以联动该对导模3，并依靠该第一导模31的移动，相对地联动该管材4，并使该管材4依附于该第一导模31的外端模缘311弯曲移动，从而成型制出与该第一导模31具有相同曲率的弯曲管。其中，令该对导模3的第一导模31系形成与欲弯曲管材4的曲率具有相同的曲率，并令该第一导模31的弧长至少等于所欲弯曲管材4的弯曲弧长的长度；另于该第一导模31的外端模缘311上系凹设一第一导槽312，以跨接于该管材4的外管壁。其中，该第二导模32系于朝该第一导模31的方向的端面上，也即系于相邻该第一导模31的上端面321上凹设一第二导槽322，以跨接该管材4的外管壁。其中，该第一导模31的外端模缘311上系凹设一第一导槽312而于该第二导模32朝该第一导模31的端面上系凹设有一第二导槽322，令对合该第一导模31及第二导模32时，该第一导槽312及第二导槽322系构成所欲弯曲管材4的轮廓形状。

由于管材4’于弯曲作业时，其管外周圆壁4a上系承受一张力，而于该管内周壁4b上系承受一压力，故极易造成管材4’的偏心、扁化或变形，为此，当本发明欲弯一曲率甚小或管壁甚薄的管材4’时，则可使用一心砧5。其中，该管材4’内系伸置一心砧5，并令该心砧5系投影伸置于该驱动滚轮1与导轮2之间，使于驱动滚轮1施压、驱动该导模3时，该管材4’为对该导模3与心砧5间挤压、拉伸，以依循该对导模3的第一导槽31、第二导槽32与该心砧5间的形状平顺的弯曲，不致扁心、生皱，而可得一平滑的弯曲管。如图6、7所示：其中，该心砧5的外砧部51系向弯曲方向突出于该驱动滚轮1与主导轮2a的中心联线L外侧，且其外缘端51a系形成一与该弯管相同的曲率；该心砧5的外终端51b系至少对正于该主导轮2a与该驱动滚轮1的中心联线L，若以该中心联线L为起始原点“O”，已被弯曲管方向为“正”时，该外终端51b的极座标值系≥0。

亦即于图所示的右方。当本发明于弯曲大曲率的管材4或该管材4的管壁很厚，于弯曲作业中不致使管材4发生偏心、扁化、生皱时，该心砧5系可免设，而直接藉该对导模3相互耦合挤压，并以该第一导模31弯曲该管材4，以使该管材4弯曲形成与该第一导模31相同曲率的弯管。

如图4-7所示：本发明上述管材弯曲方法所使用的装置，其系包括一机台、一驱动滚轮1、多数个的导轮2及一对导模3；其特征在于：该驱动滚轮1可调整位移地轴设于该机台上，并为该驱动滚轮1所驱动旋转；多数个的导轮2的各个导轮2的轮顶面20a系切齐于同一轴线L2上，多数个的导轮2亦轴设于该机台上，其中的一个主导轮2a的轴心20系对正该驱动滚轮1的轴心10，且该多数个的导轮2中至少有一个为该驱动滚轮1所驱动旋转的导轮2；该一对导模3中系含有一形成一与欲弯曲管材4曲率相同的曲率，为该驱动滚轮1所驱动的第一导模31及一跨置于各该导轮2上，并为各导轮2所驱动的第二导模32。于驱动滚轮1与主导轮2a间另设有形成该管材4的断面管孔40形状的心砧5，该心砧5且为一操作时伸置于该管材4内的连杆52所联结。其中，该驱动滚轮1为调节施以驱动滚轮1与主导轮2a间的压力F而于机台上可调整地保持有与主导轮2a该所对应的距离；另该驱动滚轮1的轮面11上形成一齿状部12，该齿状部12系可与该第一导模31的齿段部313相啮合，该驱动滚轮1的齿状部12与该第一导模31的齿段部313系具有相同的齿面线，且具有以彼此啮合确动的相同的模数。该驱动滚轮1系可于该机台上调整其远离或趋近该所对应的主导轮2a的距离，以调节施以该驱动滚轮1和主导轮2a间的压力F。该对合导模3系由坚硬材质且具有较佳的抗压、抗弯强度，如铸钢、合金钢……等，本发明并不予限制。其中，该第一导模31系含有一联结装置314，其为联结该管材4而连设于该第一导模31的前端；一齿段部313系含有多数个齿等距地突设于该第一导模31的内端缘313a，该齿段部313的长度，即其弧长系至少等于该管材4弯曲的长度，即其弧长；一第一导槽312凹设于该第一导模31的外端模缘311内，以跨接于该管材4的外管壁。其中，该第一导模31前端的联结装置314系包含一以套合该管材4的套筒314a，以及以固定该套筒314a内的管材4的且设于套筒314a上的一固定螺栓314b。其中，该第二导模32系包括：一以跨置操作地啮合各该导轮2的导齿段323、一供跨置一管材4的第二导槽322，该导齿段323突伸于该第二导模32的底端32b，第二导槽322系凹设于该第二导模32的上端面321，第二导模32的导齿段323系吻合各该导轮2为各该导轮2所啮合传动的一轮齿部21。其中，该多数个的导轮2，它们的轮顶面点20a为以平稳跨接该第二导模32而系切齐于同一轴线L2上，且各两相邻导轮2间的轴距系小于该第二导模32的长度。其中，各该导轮2的轮齿部21与该第二导模32的导齿段323啮合时，其节点P系位于同一轴线L2上，且各该两相邻导轮2间的轴距D系小于该第二导模32的二分之一长度。

该对导模3的第一导模31、第二导模32为该驱动滚轮1及各导轮2相对对合时，该第一导槽312、第二导槽322系构成一所欲弯曲管材4的最终管材4的断面轮廓形状，如圆形、矩形、M形成其他形状，本发明并不予以限制。其中，该心砧5系由一连杆52所联结，该连杆52的末端设有为调整该心砧5于该管材4内的位置而可操作其前伸或迫缩的尾座。其中，该尾座系为一气压缸并固定于该机台上。或者，其中，该尾座系为一油压缸并固定于该机台上。或者，其中，该尾座系滑设于该机台上，并为一齿条所联动。或者，其中，该尾座系滑设于该机台上，并为一导螺杆所联动。其中，该驱动滚轮1与各导轮2系与该对导模3呈为摩擦传动而被此相互接触。其中，心砧5的断面形状为圆形、矩形或M形。

本发明如图5-7所示，当该对导模3相对以一压力F挤压于心砧5间的管材4时，启动驱动滚轮1及导轮2使该对导模3的第一导模31呈一曲率地带移该管材4，由于此弯曲处的管材4受导模3与心砧5的相对挤压，而增加管材4移动时的摩擦力，如同一拉伸作用使该管材4能圆顺的依第一导模31的曲率弯曲，且其内壁还为心砧5所顶撑不致扁化、变形，而管材4弯曲的内周圆壁4b因受挤压、拉伸的作用，故于弯曲后仍保持一光滑平顺的曲面，并依附于该第一导模31的第一导槽312中，如是当弯曲加工完成后，解除该管材4与第一导模31的联结即可取下管材4而得一所需的弯管。

本发明由于该对导模3的第一导模31系形成一欲弯管曲率的弯曲条状，故当于需弯曲另一曲率的弯管时，仅需更换该第一导模31即可，使机具无安装、操作上的限制，且由于该第一、二导模31、32于弯曲管材时，即施以管材4一滚压成形的作用，使弯曲后的管材4表面还能保持一光滑管面，而进步于现有的弯管方法，本发明可如图3所示，于各该导轨2的最外侧导轮2’，系可选用一具平滑面的导轮2’，盖其导轮的断面形状本发明并不予限制，而可加予修饰应用。

本发明的弯曲管材的方法及其装置系可于不本发明的精神及范畴下加以修饰应用，本发明并不加予限制。

Claims (21)

1、一种管材弯曲的方法，其包含使用一驱动滚轮(1)、多数个的导轮(2)及一对导模(3)，令其中的一个主导轮(2a)系轴设于该驱动滚轮(1)的下方，以及一对导模(3)系含有一第一导模(31)，且为该驱动滚轮(1)所驱动，及一第二导模(32)跨置于该多数个的导轮(2)上，且为各该导轮(2)所联动；其特征在于：将一管材(4)伸置于该第一导模(31)与第二导模(32)之间，并将该管材(4)的前端(41)联固于该第一导模(31)上，并令该驱动滚轮(1)向该导轮(2)方向施以一压力(F)，此时启动该驱动滚轮(1)与各导轮(2)，以联动该对导模(3)，并依靠该第一导模(31)的移动，相对地联动该管材(4)，并使该管材(4)依附于该第一导模(31)的外端模缘(311)弯曲移动，从而成型制出与该第一导模(31)具有相同曲率的弯曲管。

2、如权利要求1所述的一种管材弯曲的方法，其特征在于：其中，令该对导模(3)的第一导模(31)系形成与欲弯曲管材(4)的曲率具有相同的曲率，并令该第一导模(31)的弧长至少等于所欲弯曲管材(4)的弯曲弧长的长度；另于该第一导模(31)的外端模缘(311)上系凹设一第一导槽(312)，以跨接于该管材(4)的外管壁。

3、如权利要求1所述的一种管材弯曲的方法，其特征在于：其中，该第二导模(32)系于朝该第一导模(31)的方向的端面上，也即系于相邻该第一导模(31)的上端面(321)上凹设一第二导槽(322)，以跨接该管材(4)的外管壁。

4、如权利要求1所述的一种管材弯曲的方法，其特征在于：其中，该第一导模(31)的外端模缘(311)上系凹设一第一导槽(312)而于该第二导模(32)朝该第一导模(31)的端面上系凹设有一第二导槽(322)，令对合该第一导模(31)及第二导模(32)时，该第一导槽(312)及第二导槽(322)系构成所欲弯曲管材(4)的轮廓形状。

5、如权利要求的一种管材弯曲的方法，其特征在于：其中，该管材(4)内系伸置一心砧(5)，并令该心砧(5)系投影伸置于该驱动滚轮(1)与导轮(2)之间，使于驱动滚轮(1)施压、驱动该导模(3)时，该管材(4)为一对该导模(3)与心砧(5)间挤压、拉伸，以依循该对导模(3)的第一导槽(31)、第二导槽(322)与该心砧(5)间的形状平顺的弯曲，不致扁心、生皱，而可得一平滑的弯曲管。

6、如权利要求5所述的一种管材弯曲的方法，其特征在于：其中，该心砧(5)的外砧部(51)系向弯曲方向突出于该驱动滚轮(1)与主导轮(2a)的中心联线(L)外侧，且其外缘端(51a)系形成一与该弯管相同的曲率。

7、一种管材弯曲的装置，其系包括一机台、一驱动滚轮(1)、多数个的导轮(2)及一对导模(3)；其特征在于：该驱动滚轮(1)可调整位移地轴设于该机台上，并为该驱动滚轮(1)所驱动旋转；多数个的导轮(2)的各个导轮(2)的轮顶面(20a)系切齐于同一轴线L2，多数个的导轮(2)亦轴设于该机台上，其中的一个主导轮(2a)的轴心(20)系对正该驱动滚轮(1)的轴心(10)，且该多数个的导轮(2)中至少有一个为该驱动滚轮(1)所驱动旋转的导轮(2)；该一对导模(3)中系含有一形成一与欲弯曲管材(4)曲率相同的曲率，为该驱动滚轮(1)所驱动的第一导模(31)及一跨置于各该导轮(2)上，并为各导轮(2)所驱动的第二导模(32)。

8、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：于驱动滚轮(1)与主导轮(2a)间另设有形成该管材(4)的断面管孔(40)形状的心砧(5)，该心砧(5)且为一操作时伸置于该管材(4)内的连杆(52)所联结。

9、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该驱动滚轮(1)为调节施以驱动滚轮(1)与主导轮(2a)间的压力(F)而于机台上可调整地保持有与主导轮(2a)该所对应的距离；另该驱动滚轮(1)的轮面(11)上形成一齿状部(12)，该齿状部(12)系可与该第一导模(31)的齿段部(313)相啮合，该驱动滚轮(1)的齿状部(12)与该第一导模(31)的齿段部(313)系具有相同的齿面线，且具有以彼此啮合确动的相同的模数。

10、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该第一导模(31)系含有一联结装置(314)，其为联结该管材(4)而连设于该第一导模(31)的前端；一齿段部(313)系含有多数个齿等距地突设于该第一导模(31)的内端缘(313a)，该齿段部(313)的长度，即其弧长系至少等于该管材(4)弯曲的长度，即其弧长；一第一导槽(312)凹设于该第一导模(31)的外端模缘(311)内，以跨接于该管材(4)的外管壁。

11、如权利要求10所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该第一导模(31)前端的联结装置(314)系包含一以套合该管材(4)的套筒(314a)，以及以固定该套筒(314a)内的管材(4)的且设于套筒(314a)上的一固定螺栓(314b)。

12、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该第二导模(32)系包括：一以跨置操作地啮合各该导轮(2)的导齿段(323)、一供跨置一管材(4)的第二导槽(322)，该导齿段(323)突伸于该第二导模(32)的底端(32b)，第二导槽(322)系凹设于该第二导模(32)的上端面(321)，第二导模(32)的导齿段(323)系吻合于各该导轮(2)为各该导轮(2)所啮合传动的一轮齿都(21)。

13、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该多数个的导轮(2)，它们的轮顶面点(20a)为以平稳跨接该第二导模(32)而系切齐于同一轴线L2上，且各两相邻导轮(2)间的轴距系小于该第二导模(32)的长度。

14、如权利要求12所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，各该导轮(2)的轮齿部(21)与该第二导模(32)的导齿段(323)啮合时，其节点(P)系位于同一轴线L2上，且各该两相邻导轮(2)间的轴距(D)系小于该第二导模(32)的二分之一长度。

15、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该心砧(5)系由一连杆(52)所联结，该连杆(52)的末端设有为调整该心砧(5)于该管材(4)内的位置而可操作其前伸或迫缩的尾座。

16、如权利要求15所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该尾座系为一气压缸并固定于该机台上。

17、如权利要求15所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该尾座系为一油压缸并固定于该机台上。

18、如权利要求15所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该尾座系滑设于该机台上，并为一齿条所联动。

19、如权利要求15所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该尾座系滑设于该机台上，并为一导螺杆所联动。

20、如权利要求7所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，该驱动滚轮(1)与各导轮(2)系与该对导模(3)呈为摩擦传动而被此相互接触。

21、如权利要求8所述的一种管材弯曲的装置，其特征在于：其中，心砧(5)的断面形状为圆形、矩形或M形。

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