CN118060375B - 一种异形钢管下压式快速折弯装置及其折弯方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种异形钢管下压式快速折弯装置及其折弯方法，涉及金属折弯技术领域。装置包括：工作台；承托机构，用于承托异形钢管的两端；夹持机构，两个夹持机构设置在工作台上；折弯机构；夹持机构包括：正反牙丝杠，安装在工作台上；滑块，两个滑块螺纹连接在正反牙丝杠上；立板，两个立板分别固定在一滑块上；横杆，与立板横向滑动连接；连接板，铰接在横杆的一端，并位于两个立板之间；端盖，一侧与连接板连接、另一端开设有限位槽，限位槽的形状与异形钢管的端部形状相匹配；第一弹簧，用于使两个端盖相互远离。方法应用了上述装置。在异形钢管的两端分别插入相应的端盖中后，能够自动地将折弯机构与异形钢管的中部对齐，实现对中。

Description

一种异形钢管下压式快速折弯装置及其折弯方法

技术领域

本发明涉及金属折弯技术领域，尤其是涉及一种异形钢管下压式快速折弯装置及其折弯方法。

背景技术

异形钢管是钢件的一种，其横截面形状按需定制。目前在折弯异形钢管时，由于无法快速定位其中心受力点，导致折弯前需要人工反复调整其位置，操作繁琐。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种异形钢管下压式快速折弯装置及其折弯方法，旨在解决目前在折弯异形钢管时，由于无法快速定位其中心受力点，导致折弯前需要人工反复调整其位置，操作繁琐的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种异形钢管下压式快速折弯装置，包括：

工作台；

承托机构，用于承托异形钢管的两端；

夹持机构，两个夹持机构设置在工作台上，并能够同步地相互靠近或远离，以夹持异形钢管的两端；

折弯机构，包括纵向活动设置在两个夹持机构正中间的折弯头；

其中，夹持机构包括：

正反牙丝杠，安装在工作台上；

滑块，两个滑块相互对称地螺纹连接在正反牙丝杠上；

立板，两个立板分别固定在一滑块上；

横杆，与立板横向滑动连接；两个横杆能够相互靠近或远离；

连接板，铰接在横杆的一端，并位于两个立板之间；

端盖，一侧与连接板连接、另一端开设有限位槽，限位槽的形状与异形钢管的端部形状相匹配；端盖有两个；

第一弹簧，用于使两个端盖相互远离。

在本发明的一些实施例中，承托机构包括：

托板，与立板相铰接并位于横杆的下方；

第二弹簧，用于使托板呈水平状态。

在本发明的一些实施例中，托板上具有用于避让端盖的缺口。

在本发明的一些实施例中，端盖与连接板可拆卸连接。

在本发明的一些实施例中，还包括进给机构，进给机构用于使两个端盖相互靠近或远离。

在本发明的一些实施例中，进给机构包括：

第一球体，其内具有依次连通的第一进气通道、第一空腔和第一出气通道；第一空腔内滑动密封连接有第一活动塞；

第一气囊，与第一球体的外壁连接，第一气囊包覆第一球体，二者之间具有第一充气间隙；

第一气管，一端与第一进气通道连接、另一端与连接板可拆卸连接；

第一连接件，一端与第一活动塞的一侧固定连接、另一端在穿过第一出气通道和第一气囊后与端盖可拆卸连接；第一连接件有两个，两个第一连接件的长度相等。

在本发明的一些实施例中，第一气管的一端贯穿连接板后，螺纹连接有限位螺母。

在本发明的一些实施例中，限位槽的槽底设置有挂钩，第一连接件上连接有与挂钩配合使用的挂环。

在本发明的一些实施例中，进给机构包括：

第二球体，其内具有穿件通道、第二空腔、第二进气通道和第二出气通道；穿件通道用于供第二连接件穿过；第二空腔内固定有隔板和第二活动塞，隔板和第二活动塞将第二空腔分隔为第一变容室、第二变容室和固容室，其中，第一变容室位于第二活动塞远离隔板的一侧，第二变容室位于隔板和第二活动塞之间，固容室位于隔板远离第二活动塞的一侧并与穿件通道连通；隔板上滑动密封连接有延伸柱，延伸柱的一端与第二活动塞连接、另一端与第二连接件连接；

第二进气通道，一端与第二变容室连通、另一端与穿件通道连通；

第二出气通道，一端与第一变容室连通、另一端与第二充气间隙连通；随着第二活动塞的移动，第二出气通道能够与第二变容室连通；

第二气囊，与第二球体的外壁连接，第二气囊包覆第二球体，二者之间具有第二充气间隙，第二充气间隙不与穿件通道连通；

第二气管，一端伸入穿件通道后与第二进气通道连接、另一端与连接板可拆卸连接；

第二连接件，一端在穿过穿件通道后与端盖可拆卸连接；第二连接件有两个，两个第二连接件的长度相等。

第二方面，本发明提供一种异形钢管的折弯方法，包括：

步骤S1、先将第一球体放入异形钢管中，再将第一连接件的自由端与端盖相连、将第一气管与连接板相连；

步骤S2、将异形钢管的两端分别放置在相应的托板上，并使异形钢管的两端分别与相应的端盖对齐；

步骤S3、在第一连接件上横向滑动异形钢管，以使异形钢管位于两个端盖正中间附近，此时，第一球体也处于异形钢管的中部附近；

步骤S4、将第一气管与气源连接；

步骤S5、使两个端盖同步靠近，同时，逐渐增大第一充气间隙内的气压，第一活动塞能够带动第一连接件逐渐移动，从而通过第一连接件牵动端盖，使异形钢管的两端分别插入相应的端盖中；

步骤S6、下移折弯头对异形钢管进行折弯，同时，增大第一充气间隙内的气压，第一活动塞的位移增大，能够逐渐缩短两个端盖之间的横向间距，使两个端盖与异形钢管的两端保持接触；

步骤S7、异形钢管被折弯成型后，折弯头上移复位，反向转动正反牙丝杠使两个端盖同步远离，分离第一连接件和端盖、第一气管和连接板，取走异形钢管。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

1、在异形钢管的两端分别插入相应的端盖中后，能够自动地将折弯机构与异形钢管的中部对齐，实现对中。

2、在异形钢管的折弯头下移作用在异形钢管的中部将异形钢管折弯的过程中，托板随异形钢管的形变而转动；通过托板承托异形钢管的两端，有利于异形钢管的折弯成型；在异形钢管的折弯头下移作用在异形钢管的中部将异形钢管折弯的过程中，可使两个横杆带动两个端盖相互靠近，从而适应异形钢管形变时其两端的位置变化，使两个端盖与异形钢管的两端保持接触，这样，便能够在折弯过程中保持对异形钢管的定位，避免因异形钢管出现移位而造成折弯精度不高的问题。也即，本实施例的折弯精度高。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，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为实施例1的异形钢管下压式快速折弯装置的结构示意图；

图2为立板、托板和端盖的结构示意图；

图3为图2中A位置的局部放大图；

图4为图2中B位置的局部放大图；

图5为图1中C位置的局部放大图；

图6为实施例2的异形钢管下压式快速折弯装置的结构示意图；

图7为图6中D位置的局部放大图。

图标：

1-工作台，

21-托板，211-缺口，

31-正反牙丝杠，32-滑块，33-立板，34-横杆，35-连接板，36-端盖，361-限位槽，362-挂钩，37-第一弹簧，

51-第一球体，511-第一进气通道，512-第一空腔，513-第一出气通道，514-第一活动塞，52-第一气囊，521-第一充气间隙，53-第一气管，531-限位螺母，54-第一连接件，541-挂环，

61-第二球体，611-穿件通道，613-第二进气通道，614-第二出气通道，62-第二气囊，621-第二充气间隙，63-第二气管，64-第二连接件，65-隔板，651-延伸柱，66-第二活动塞，67-第一变容室，68-第二变容室，69-固容室，71-导管，

8-异形钢管。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1，第一方面，参见图1～图5，本实施例提供一种异形钢管下压式快速折弯装置，包括工作台1、承托机构、夹持机构和折弯机构（图中未示出）。

承托机构用于承托异形钢管8的两端。

两个夹持机构设置在工作台1上，并能够同步地相互靠近或远离，以夹持异形钢管8的两端。

折弯机构纵向活动设置在两个夹持机构的正中间。折弯机构包括折弯头。

夹持机构包括正反牙丝杠31、滑块32、立板33、横杆34、连接板35、端盖36和第一弹簧37。

正反牙丝杠31安装在工作台1上。

两个滑块32相互对称地螺纹连接在正反牙丝杠31上；转动正反牙丝杠31，两个滑块32能够同步地相互靠近或远离。

两个立板33分别固定在一滑块32上。

横杆34与立板33横向滑动连接。横杆34有两个；两个横杆34能够相互靠近或远离。

连接板35铰接在横杆34的一端，并位于两个立板33之间。

端盖36的一侧与连接板35通过螺栓可拆卸连接、另一端开设有限位槽361，限位槽361的形状与异形钢管8的端部形状相匹配，异形钢管8的端部能够插入限位槽361中。端盖36有两个。

第一弹簧37套设在横杆34上，用于使两个连接板35（端盖36）相互远离。

承托机构包括托板21和第二弹簧（图中未示出）。

托板21与立板33相铰接并位于横杆34的下方，托板21上具有用于避让端盖36的缺口211。托板21有两个。

第二弹簧的一端与立板33连接、另一端与托板21连接，用于使托板21呈水平状态。

承托机构、夹持机构和折弯机构的工作原理是：

将异形钢管8的两端分别放置在相应的托板21上，并使异形钢管8的两端分别与相应的端盖36对齐，转动正反牙丝杠31，使两个滑块32同步靠近，在异形钢管8的两端分别插入相应的端盖36中后，能够自动地将折弯机构与异形钢管8的中部对齐，实现对中，随后折弯头下移作用在异形钢管8的中部，将异形钢管8折弯成图1所示状态；

在异形钢管8的折弯头下移作用在异形钢管8的中部将异形钢管8折弯的过程中，托板21随异形钢管8的形变而转动；通过托板21承托异形钢管8的两端，有利于异形钢管8的折弯成型；

在异形钢管8的折弯头下移作用在异形钢管8的中部将异形钢管8折弯的过程中，可使两个横杆34带动两个端盖36相互靠近，从而适应异形钢管8形变时其两端的位置变化，使两个端盖36与异形钢管8的两端保持接触，这样，便能够在折弯过程中保持对异形钢管8的定位，避免因异形钢管8出现移位而造成折弯精度不高的问题。

为了使两个横杆34和端盖36能够相互靠近或远离，异形钢管下压式快速折弯装置还包括进给机构；进给机构包括第一球体51、第一气囊52、第一气管53和第一连接件54。

第一球体51内具有依次连通的第一进气通道511、第一空腔512和第一出气通道513。第一空腔512内滑动密封连接有第一活动塞514。

第一气囊52与第一球体51的外壁连接，第一气囊52包覆第一球体51，二者之间具有第一充气间隙521；第一球体51为金属材质。

第一气管53的一端与第一进气通道511连接、另一端与连接板35可拆卸连接。

在一个具体的实施场景中，第一气管53与连接板35采用如下方式可拆卸连接：第一气管53的一端贯穿连接板35后，螺纹连接有限位螺母531。

第一连接件54的一端与第一活动塞514的一侧固定连接、另一端在穿过第一出气通道513和第一气囊52后与端盖36可拆卸连接；第一连接件54有两个，两个第一连接件54的长度相等。

在一个具体的实施场景中，第一连接件54与端盖36采用如下方式可拆卸连接：限位槽361的槽底设置有挂钩362，第一连接件54上连接有与挂钩362配合使用的挂环541。

进给机构的工作原理是：

在使异形钢管8的两端分别插入相应的端盖36中前，先将第一球体51放入异形钢管8中，再将第一连接件54的自由端与端盖36相连、将第一气管53与连接板35相连，此时相当于异形钢管8被套设悬挂在了第一连接件54上，异形钢管8能够在第一连接件54上横向滑动，以调节位置使第一球体51处于异形钢管8的中部附近（由于两个第一连接件54的长度相等，因而第一球体51处于两个端盖36的正中间），随后将第一气管53与外部气源连接，来自于气源的气体在依次经过第一进气通道511、第一空腔512和第一出气通道513后进入第一充气间隙521中；逐渐增大第一充气间隙521内的气压，第一活动塞514能够带动第一连接件54逐渐移动（克服第一弹簧37的弹簧力时），从而通过第一连接件54牵动端盖36和横杆34，使异形钢管8的两端分别插入相应的端盖36中；在随后的折弯过程中，异形钢管8形变时其两端发生一定的位移，通过同步增大第一充气间隙521内的气压，增大第一活动塞514的位移，便能够逐渐缩短两个端盖36之间的横向间距，使两个端盖36与异形钢管8的两端保持接触，从而保持对异形钢管8的定位。

可以理解的是，在本实施例中，第一气管53和第一连接件54均需要穿过第一气囊52，第一气管53和第一气囊52之间需密封处理，第一连接件54和第一气囊52之间也需密封处理。

第二方面，参见图1～图5，本实施例提供一种异形钢管折弯方法，其应用了上述异形钢管下压式快速折弯装置。异形钢管折弯方法包括如下步骤：

步骤S1、先将第一球体51放入异形钢管8中，再将第一连接件54的自由端与端盖36相连、将第一气管53与连接板35相连。

步骤S2、将异形钢管8的两端分别放置在相应的托板21上，并使异形钢管8的两端分别与相应的端盖36对齐。

步骤S3、在第一连接件54上横向滑动异形钢管8，以使异形钢管8位于两个端盖36正中间附近，此时，第一球体51也处于异形钢管8的中部附近。

步骤S4、将第一气管53与气源连接。

步骤S5、转动正反牙丝杠31使两个端盖36同步靠近，同时，逐渐增大第一充气间隙521内的气压，第一活动塞514能够带动第一连接件54逐渐移动，从而通过第一连接件54牵动端盖36，使异形钢管8的两端分别插入相应的端盖36中。

步骤S6、下移折弯头对异形钢管8进行折弯，同时，增大第一充气间隙521内的气压，第一活动塞514的位移增大，能够逐渐缩短两个端盖36之间的横向间距，使两个端盖36与异形钢管8的两端保持接触。

步骤S7、异形钢管8被折弯成型后，折弯头上移复位，反向转动正反牙丝杠31使两个端盖36同步远离，分离第一连接件54和端盖36、第一气管53和连接板35，取走异形钢管8。

结合上述内容，本实施例至少具有以下有益效果：

1、在异形钢管8的两端分别插入相应的端盖36中后，能够自动地将折弯机构与异形钢管8的中部对齐，实现对中。

2、在异形钢管8的折弯头下移作用在异形钢管8的中部将异形钢管8折弯的过程中，托板21随异形钢管8的形变而转动；通过托板21承托异形钢管8的两端，有利于异形钢管8的折弯成型；在异形钢管8的折弯头下移作用在异形钢管8的中部将异形钢管8折弯的过程中，可使两个横杆34带动两个端盖36相互靠近，从而适应异形钢管8形变时其两端的位置变化，使两个端盖36与异形钢管8的两端保持接触，这样，便能够在折弯过程中保持对异形钢管8的定位，避免因异形钢管8出现移位而造成折弯精度不高的问题。也即，本实施例的折弯精度高。

3、端盖36与连接板35可拆卸连接，便于根据异形钢管8的横截面形状（端面形状）更换适配的端盖36。

4、进给机构包括第一球体51、第一气囊52、第一气管53和第一连接件54，进给机构能够使两个端盖36与异形钢管8的两端保持接触，从而保持对异形钢管8的定位。此外，来自于气源的气体在依次经过第一进气通道511、第一空腔512和第一出气通道513后进入第一充气间隙521中，使第一气囊52膨胀，第一气囊52的外壁与异形钢管8的中部内壁贴合；在折弯过程中，第一气囊52内的气体会给异形钢管8的中部内壁施加一个用于抵抗异形钢管8受力点发生形变的作用力，从而抑制折弯头与异形钢管8接触处凹印的形成。并且，由于在折弯过程中，会逐渐增大第一气囊52内的进气量（气压增大），因而该作用力也会逐渐增大，能够更有效地抑制上述凹印的形成。

实施例2，参见图1～图7，本实施例改进了实施例1的进给机构，在本实施例中，进给机构包括第二球体61、第二气囊62、第二气管63和第二连接件64。

第二球体61内具有穿件通道611、第二空腔、第二进气通道613和第二出气通道614。

穿件通道611用于供第二连接件64穿过。

第二空腔内固定有隔板65和第二活动塞66，隔板65和第二活动塞66将第二空腔分隔为第一变容室67、第二变容室68和固容室69，其中，第一变容室67位于第二活动塞66远离隔板65的一侧，第二变容室68位于隔板65和第二活动塞66之间，固容室69位于隔板65远离第二活动塞66的一侧并与穿件通道611连通；隔板65上滑动密封连接有延伸柱651，延伸柱651的一端与第二活动塞66连接、另一端与第二连接件64连接。

第二进气通道613的一端与第二变容室68连通、另一端与穿件通道611连通。

第二出气通道614的一端与第一变容室67连通、另一端与第二充气间隙621连通。随着第二活动塞66的移动，第二出气通道614能够与第二变容室68连通。

第二气囊62与第二球体61的外壁连接，第二气囊62包覆第二球体61，二者之间具有第二充气间隙621，第二充气间隙621不与穿件通道611连通；第二球体61为金属材质。第二气囊62可以有多个，多个第二气囊62之间可以通过导管71连通。

第二气管63的一端伸入穿件通道611后与第二进气通道613连接、另一端与连接板35可拆卸连接。

第二连接件64的一端在穿过穿件通道611后与端盖36可拆卸连接；第二连接件64有两个，两个第二连接件64的长度相等。

本实施例进给机构与实施例1进给机构的工作原理基本相同，二者都是利用气压变化，来逐渐缩短两个端盖36之间的横向间距，使两个端盖36与异形钢管8的两端保持接触；二者的主要区别在于，本实施例的进给机构的第二连接件64和第二气管63均不贯穿第二气囊62，也就不用破坏第二气囊62的完整性，无需考虑第二连接件64与第二气囊62之间的密封，第二气管63与第二气囊62之间的密封。

此外，本实施例的进给机构还有以下区别：

如图6和7所示，在本实施例中，随着气体不断由第二进气通道613进入第二变容室68中，第二活动塞66逐渐带动延伸柱651上移，延伸柱651通过第二连接件64牵动端盖36，使两个端盖36相互靠近，异形钢管8的两端分别插入两个端盖36中，从而使异形钢管8和折弯机构对中（在上述过程中，气压较小，第二活动塞66的位移有限，第二出气通道614尚不与第二变容室68连通）；在折弯过程中，异形钢管8的两端因形变发生位移，通过继续增大气压，第二活动塞66的位移增大，第二出气通道614与第二变容室68连通，气体才进入第二充气间隙621中使第二气囊62膨胀；

从上述过程可以看出，在本实施例中，采用的是先使异形钢管8的两端分别插入相应端盖36中，再使气囊体积增大的方案，这样设置的好处是，能够在使异形钢管8的两端分别插入相应端盖36的过程中，自适应地调整气囊与异形钢管8的相对位置，确保气囊处于异形钢管8的中部，从而更好地发挥第二气囊62抑制凹印产生的作用（第二气囊62抑制凹印产生的原理与第一气囊52相同；在实施例1中，虽然能够确保第一球体51位于异形钢管8的中部，但是不能确保第一气囊52夜位于异形钢管8的中部）。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种异形钢管下压式快速折弯装置，其特征在于，包括：

工作台；

承托机构，用于承托异形钢管的两端；

夹持机构，两个所述夹持机构设置在所述工作台上，并能够同步地相互靠近或远离，以夹持异形钢管的两端；

折弯机构，包括纵向活动设置在两个所述夹持机构正中间的折弯头；

其中，所述夹持机构包括：

正反牙丝杠，安装在所述工作台上；

滑块，两个滑块相互对称地螺纹连接在所述正反牙丝杠上；

立板，两个所述立板分别固定在一所述滑块上；

横杆，与所述立板横向滑动连接；两个所述横杆能够相互靠近或远离；

连接板，铰接在所述横杆的一端，并位于两个所述立板之间；

端盖，一侧与所述连接板连接、另一端开设有限位槽，所述限位槽的形状与异形钢管的端部形状相匹配；所述端盖有两个；

第一弹簧，用于使两个所述端盖相互远离；

所述承托机构包括：

托板，与所述立板相铰接并位于所述横杆的下方；

第二弹簧，用于使所述托板呈水平状态；

还包括进给机构，所述进给机构用于使两个所述端盖相互靠近或远离；所述进给机构包括：

第二球体，其内具有穿件通道、第二空腔、第二进气通道和第二出气通道；所述穿件通道用于供第二连接件穿过；所述第二空腔内固定有隔板和第二活动塞，所述隔板和所述第二活动塞将所述第二空腔分隔为第一变容室、第二变容室和固容室，其中，所述第一变容室位于所述第二活动塞远离所述隔板的一侧，所述第二变容室位于所述隔板和所述第二活动塞之间，所述固容室位于所述隔板远离所述第二活动塞的一侧并与所述穿件通道连通；所述隔板上滑动密封连接有延伸柱，所述延伸柱的一端与所述第二活动塞连接、另一端与所述第二连接件连接；

第二进气通道，一端与所述第二变容室连通、另一端与所述穿件通道连通；

第二出气通道，一端与所述第一变容室连通、另一端与第二充气间隙连通；随着所述第二活动塞的移动，所述第二出气通道能够与所述第二变容室连通；

第二气囊，与所述第二球体的外壁连接，所述第二气囊包覆所述第二球体，二者之间具有所述第二充气间隙，所述第二充气间隙不与所述穿件通道连通；

第二气管，一端伸入所述穿件通道后与所述第二进气通道连接、另一端与所述连接板可拆卸连接；

第二连接件，一端在穿过所述穿件通道后与所述端盖可拆卸连接；所述第二连接件有两个，两个所述第二连接件的长度相等。

2.根据权利要求1所述的异形钢管下压式快速折弯装置，其特征在于，所述托板上具有用于避让所述端盖的缺口。

3.根据权利要求1所述的异形钢管下压式快速折弯装置，其特征在于，所述端盖与所述连接板可拆卸连接。