CN1507964A - 管子弯曲加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管子弯曲加工装置，其具有拉伸弯曲(拉弯)功能和压缩弯曲(压力压弯)功能且所有弯曲加工均能由一个设备实现。该管子弯曲加工装置具有一管弯曲单元和一管扭转单元。将被加工管压在弯曲模的圆周面上时，管弯曲单元以一预定角度旋转，从而进行弯曲加工。管弯曲单元是能沿着被加工管的纵向移动的可移动型，或者是固定型。管扭转单元以被加工管的中心为轴以一预定角度自由旋转。该弯曲加工装置特征在于上述管弯曲单元具有对被加工管的拉伸弯曲功能和压缩弯曲功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种由金属制成的长管的有效弯曲加工装置，该长管由钢管、不锈钢管、铜管、钛管、铝管等构造而成，对其外径并没有特别限制，但具有相对小的直径约为φ25mm或更小。
技术背景
例如，正如JP-B-8-29358中所示的一种具有位于其左侧和右侧的两个压模单元的双重弯曲折弯机(double bending bender)，作为此类的弯曲加工装置。在这种左-右双重弯曲折弯机中，一弯曲单元装置被设置成一独立结构，并被构造成使得在长管处于夹紧状态下相对于水平位置能被自由地提升和降低。另外，一夹紧机构部分与一进料机构在移动的基座上于前-后方向被协同操作，并且该移动的基座被构造成使得能在左-右方向上平行移动。
作为另一种管子弯曲加工装置，有这样一种弯曲加工机械，相对于沿管子轴向设置的多个被加工位置，用于执行分别沿各自的既定加工方向设置的弯曲加工。此类设备具有一管扭转单元和一管弯曲单元。在管扭转单元中，被加工管的一端侧被夹住，管以轴为中心旋转，设定一预定的加工方向，管在轴向上移动并移动到一预定的加工位置。管弯曲单元能在被加工管的纵向上移动，夹住被加工管，并以一预定角度旋转被加工管，这样进行弯曲加工。这种弯曲加工装置一般称为CNC折弯机(参见JP-B-8-2938，JP-A-7-232219，JP-A-9-29346，JP-A-9-308918等)。
发明内容
然而，在上述传统的管子弯曲加工装置中，管弯曲单元由至少一个弯曲模(bending die)、一夹紧夹具和一反作用力接受辊(reactionforce receiving force)构造而成。当被加工管被压靠在弯曲模的圆周面上时，使夹紧夹具在通过管子的弯曲模的圆周面上旋转一预定角度，以进行弯曲加工。在这种管弯曲单元的情况下，弯曲模仅在每一个弯曲方向使用。因此，弯曲半径受到限制，反作用力接受辊不旋转，并且相对于沿弯曲模的圆周面以该预定角度旋转并进行弯曲加工的夹紧夹具而言不具有弯曲功能。因而，当管子被夹紧夹具夹住(固定)时，弯曲加工装置仅限于拉伸弯曲(拉弯)，而不具有当管子被夹紧夹具夹紧时用于压弯管子的压缩弯曲(压力压弯)功能。所以，在传统设备的情况下，相应于管子的弯曲角度和扭转角度，扭转操作的周期增加，以致于在反作用力接受辊侧上产生与单元等的干扰。从而，有一种情况是所有的弯曲加工工序不能由一个设备完成。因此，弯曲加工工序必须根据产品通过使用多个设备完成。从而，存在不足：加工工序的数量必须增加而弯曲加工的时间不能缩短。
另外，在传统设备中(当管子弯曲角度为90度至180度时)在管子弯曲之后管子扭转角度直至取得下一个弯曲平面时的扭转角度大时，需要扭转时间。特别地，当弯曲加工工序的数量大以及经弯曲加工处理的管子长，管子扭转速度快时，已弯曲部分的形状变形。从而，会产生弯曲成形误差。因此，管子必须以低速扭转，所以存在不足：需要花费大量时间扭转管子。
本发明被用来解决上述传统设备中的不足，其目的是提供一管子弯曲加工装置，其中一组弯曲单元具有拉伸弯曲(拉弯)功能和压缩弯曲(压力压弯)功能且所有弯曲加工工序能由一个设备完成。
本发明的管子弯曲加工装置特征在于，弯曲加工装置包括一管弯曲单元，管弯曲单元具有：至少一弯曲模；一夹紧夹具，在将被加工管压靠在弯曲模的圆周面上时，使夹紧夹具在通过管子的弯曲模的圆周面上以一预定角度旋转以进行弯曲加工；和一反作用力接受辊；该管弯曲单元是一可沿被加工管的纵向移动的移动型，或固定型；该弯曲加工装置还包括一扭转单元，该扭转单元以被加工管的中心为轴以一预定角度自由移动，并且根据弯曲形状能将被加工管移动到一位置；通过一弯曲机通过将上述管弯曲单元的反作用力接受辊可旋转地安置成与弯曲模和夹紧夹具共轴，使其中所述弯曲加工装置具有对被加工管的拉伸弯曲功能和压缩弯曲功能(管子的反弯曲功能)。
在本发明中，用于压缩弯曲的单元可旋转地安置成与用于拉伸弯曲的单元共轴，且被加工管可以通过用于压缩弯曲的单元被反弯曲，因此得到了下述大的效果。也就是，与管子的弯曲角度和扭转角度无关，消除被加工管和弯曲加工装置之间的干扰，所有的弯曲加工工序能由一个设备实现，并且弯曲加工能被有效地完成。另外，进一步实现高精度和高效率的不同半径的弯曲加工和长材料的弯曲加工。进一步地，甚至当在管子弯曲加工之后直至取得下一个弯曲平面以前管子扭转角度大时，通过将弯曲系统由拉伸弯曲系统变成压缩弯曲系统(若相位是180度则无需扭转)使得扭转角度减小。这样，在短时间内得到下一工序的弯曲平面，并且弯曲可以在高速下完成。更进一步地，既然管子不需要以大的扭转角扭转，经过弯曲加工的那一部分的形状就不会变形。因此，就得到了能实现在弯曲成形中没有误差的精密弯曲加工的极好效果。
附图的简要说明
图1是显示本发明的管子弯曲加工装置的一个实施方案的侧面示意图。
图2是上述管子弯曲加工装置的平面示意图。
图3是上述管子弯曲加工装置的正视示意图。
图4是显示正好在通过使用上述管子弯曲加工装置，在一拉伸弯曲(tensile bending)时间(拉弯(draw bend)时间)开始弯曲加工之前的状态的平面示意图。
图5是显示在一拉伸弯曲时间，进行弯曲加工期间的状态的平面示意图。
图6是显示正好在一压缩弯曲时间(压力压弯时间)开始弯曲加工之前的状态的平面示意图。
图7是显示在一压缩弯曲时间进行弯曲加工期间中的状态的平面示意图。
发明的最佳实施方案
图1-7中，参考数字1，2，3和P分别表示基座，管弯曲单元，管扭转单元和被加工管，被加工管是由金属制成的长管并且由钢管、不锈钢管、铜管、钛管、铝管等构造而成，对其外径并没有特别限制，但具有小的直径约为φ25mm或更小。
也就是，这里所阐述的本发明的管子弯曲加工装置是由安置在基座(base)1上的管弯曲单元(pipe bending unit)2和管扭转单元(pipetwisting unit)3构成。管弯曲单元2固定地安置在基座1上，管扭转单元3安置在基座1上以在被加工管P的轴向上移动。
在管弯曲单元2中，支承板2-2安装于立于基座1的固定板2-1之上，以使得支承板2-2通过用于弯曲单元左右移动的电动机2M-1向左和向右移动。用于支承弯曲单元装置的可移动板2-3安装于支承板2-2之上，以使得可移动板2-3通过用于弯曲单元垂直移动的电动机2M-2而垂直移动。弯曲单元装置由弯曲臂单元2-5和用于压缩弯曲的单元2-7构成。弯曲臂单元2-5安装于单元基板2-4之上，用于拉伸弯曲的单元基板2-4固定在上述可移动板2-3上。用于压缩弯曲的单元2-7安装于单元基板2-6之上，用于压缩弯曲的单元基板2-6连接在上述可移动的板2-3之上，且与上述弯曲单元基板2-4是分离的。
弯曲臂单元2-5由能旋转地连接在支承轴2-8之上的弯曲臂2-9，整个固定连接在弯曲臂2-9之上的弯曲模2-10，用于管夹的压力缸(cylinder)2-11，和夹紧夹具2-12构成。弯曲臂2-9被机械地构造以使得可以通过用于弯曲臂单元旋转的电动机2M-4而与作为中心的支承轴2-8一起旋转，电动机2M-4固定连接在弯曲单元基板2-4之上。在这里，弯曲模2-10由三个不同直径的模辊2-10a至2-10c构成。另外，夹紧夹具2-12具有与上述弯曲模2-10相对应的夹紧槽2-12a，2-12b，2-12c，并被连接以使得夹紧夹具2-12通过装配在上述弯曲臂2-9中的连接机构可以在垂直于被加工管P的轴的方向上作弧形移动。夹紧夹具2-12被机械地构造以致于其夹紧操作通过用于管夹的压力缸2-11加以实施，用于管夹的压力缸2-11被固定连接到弯曲臂2-9上。
另一方面，用于压缩弯曲的单元2-7由单元基板2-6、安置于该单元基板2-6中的反作用力接受辊2-16、以及用于加压的压力缸2-17构成，该用于压缩弯曲的单元基板2-6可旋转地连接在与上述弯曲单元基板2-4相同的支承轴2-8上。用于压缩弯曲的单元基板2-6被机械地构造，以使得其可通过连接在该单元基板2-6上的用于弯曲的电动机2M-5而与上述作为中心的支承轴2-8一起旋转。反作用力接受辊2-16以与上述弯曲模2-10相对应的方式安置，并且其被机械地构造以通过用于加压的压力缸2-17而向前和向后移动，压力缸2-17连接在用于压缩弯曲的单元基板2-6上。
接下来，管扭转单元3被置于与管弯曲单元2所共有的基座1的上表面上，以使得在被加工管P的轴向上移动，并且管扭转单元3被构造成以使得通过用于扭转单元运动的驱动电动机3M-1而在轨道1-2上沿着管子的纵向向前和向后移动，电动机3M-1置于单元主体3-1之上。啮合部分3-3是开设槽口的并形成在单元主体3-1中，被加工管P与固定板3-2的端部相啮合，板3-2立于单元主体3-1的上部。扭转板3-4整个连接在该啮合部分3-3之上，形成与上述槽口相似的槽口3-5的管子夹紧机构内置在扭转板3-4中。扭转板3-4通过齿轮组G被用于扭转的电动机3M-2机械地旋转。即是说，弯曲加工装置被构造成以使得被加工管P通过用于扭转的电动机3M-2而被旋转，并且被加工管P可以被设置成一预定的角度。
当被加工管P的弯曲加工通过上述构造的弯曲加工装置来加以实施时，由被加工管的一送入装置(图中省略)所提供的被加工管P被引入到管扭转单元3的固定板3-2的尖端部分的啮合部分3-3和扭转板3-4的槽口3-5中。当被加工管P被内置于扭转板3-4中的管子夹盘机构(图中省略)夹紧时，管扭转单元3在弯曲单元侧通过用于单元移动的电动机3M-1移动一预定的量。这时，管弯曲单元2的单元主体部分通过用于弯曲单元垂直移动的电动机2M-2被降低到一预定高度的位置。当被加工管P被移动并且停在一位于弯曲单元之上方的预定位置时，单元主体部分通过用于弯曲单元垂直移动的电动机2M-2被同时提升，并且弯曲模2-10被选择。这样，被加工管P被用于管夹的压力缸2-11和夹紧夹具2-12夹紧。
当被加工管P的一侧端被管弯曲单元2和扭转单元3以这种方式夹住时，通过管扭转单元3中的用于扭转的电动机3M-2来设置被加工管P的扭转角度，并且通过管弯曲单元2同时开始弯曲加工操作。
将基于图4-7进一步说明该弯曲加工操作。首先，在拉伸弯曲系统(拉弯系统)的情况下，处于图4所示的正好在弯曲过程开始之前的状态下，弯曲臂2-5通过连接在弯曲单元基板2-4上的电动机2M-4旋转一所设定的弯曲角度。这时，当夹紧夹具2-12将被加工管P压靠在弯曲模2-10的圆周面上时，管扭转单元3在纵向上前进，并且将这种送出的(sent-out)被加工管P沿着上述圆周面移动，同时将被加工管P拉一预定的角度，从而实施弯曲加工(图5)。通过此弯曲加工，与弯曲模2-10和夹紧夹具2-12的旋转角度相对应的预定的拉伸弯曲加工在被加工管P的一侧端进行。
另外，在压缩弯曲系统(压力压弯系统)的情况下，正如图6所示，弯曲臂单元2-5和用于压缩弯曲的单元2-7通过各自用于弯曲的电动机2M-4，2M-5，与同样的支承轴2-8为中心一起旋转180度，并且处于图6所示的状态中。即是说，处于通过夹紧夹具2-12和用于加压的压力缸2-17将被加工管P压在弯曲模2-10上的状态下，连接在用于压缩弯曲的单元基板2-6上的电动机2M-5在相反的方向上以设定的弯曲角度旋转。这时，处于反作用力接受辊2-16紧靠在被加工管P的外圆周面的状态下，被加工管P被压靠在弯曲模2-10的圆周面上并以一预定的角度旋转以使压缩弯曲加工得以进行。
本发明的管子弯曲加工装置构造成以使得被加工管P的弯曲加工位置和扭转角度、扭转单元的移动量等被提前输入到自动控制器(图中省略)中，并且与被加工管相对应的弯曲加工是完全自动进行的。
工业适用性
在本发明中，如上面提及的，消除被加工管和弯曲加工装置之间的干扰，而与被加工管的弯曲角度和扭转角度无关，所有的弯曲加工工序能由一个设备实现，并且弯曲加工能被有效地实施。另外，进一步实现高精度和高效率的不同半径的弯曲加工和长材料的弯曲加工。进一步地，甚至当在管子弯曲加工后管子扭转角度直至得到下一弯曲平面很大时，通过将弯曲系统由拉伸弯曲系统变成压缩弯曲系统(若相位是180度则无需扭转)使得扭转角度减小。这样，在短时间内得到下一工序的弯曲平面，并且弯曲可以在高速下完成。更进一步地，既然管子不需要以大的扭转角度扭转，经过弯曲加工的那一部分的形状就不会变形。因此，就得到了能实现在弯曲成形的形状中没有误差的精密弯曲加工的极好效果。本发明涉及一种由金属制成的长管的有效弯曲加工装置，该长管由钢管、不锈钢管、铜管、钛管、铝管等构造而成，具有小的外径约为φ25mm或更小。
Claims (3)
1.一种管子弯曲加工装置，其包括一管弯曲单元，管弯曲单元具有：至少一弯曲模；一进行弯曲加工的夹紧夹具，在将被加工管压靠在通过管子的弯曲模的圆周面上时，使夹紧夹具在弯曲模的圆周面上旋转一预定角度而进行弯曲加工；和一反作用力接受辊；该管弯曲单元是一可沿被加工管的纵向移动的移动型，或固定型；该弯曲加工装置还包括一扭转单元，该单元以被加工管的中心为轴线以一预定角度自由移动，并且能根据弯曲形状将被加工管移动到一位置；其中通过将所述管弯曲单元的反作用力接受辊可旋转地安置成与弯曲模和夹紧夹具共轴，使弯曲加工装置具有对被加工管的拉伸弯曲功能和压缩弯曲功能。
2.如权利要求1所述的管子弯曲加工装置，其中所述被加工管由钢管、不锈钢管、铜管、钛管或者铝管构成。
3.如权利要求1或2所述的管子弯曲加工装置，其中所述被加工管具有小的外径约为φ25mm或更小。
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