本發明涉及一種彎曲模結構，屬于彎管機零部件技術領域，具體涉及一種用于彎管機的彎管裝置。

背景技術：

彎管機是用于把細長的直管彎曲成為具有三維形狀的彎管的設備。所述彎管機在汽車、制冷等領域中廣泛應用，用于制造具有三維形狀的彎管。現有技術中的彎管機大都只能實現單一功能，比如僅能實現滾彎、壓彎，要么是纏繞彎，所以存在通用性不強的問題，同時，由于現有技術中的彎曲模配合夾模(即彎曲桿)形成的彎管通道大都是與管料面接觸，所以在對管料的折彎過程中會對管料表面造成損傷從而降低了產品的成品率。

在中國實用新型專利CN204564864U中公開了一種高效左右彎一體彎管機，其彎管機頭作彎管動作工作的時候，由氣缸帶動靠模夾住管材，同時另一氣缸帶動夾模、彎模一起夾住管材，然后由電機帶動夾模與彎模一起朝順時針方向轉動至預定角度，使管材彎曲，實現彎管。但是該實用新型的彎曲模以及彎曲桿均不能旋轉，且彎曲模與彎曲桿形成的圓柱形彎曲通道與管料的接觸面積較大，從而沒有預留管料折彎過程中管料形變的變形空間，所以加工過程中會存在損傷管道表面、成品率過低的問題。

在中國發明專利說明書CN103042080A中公開了一種五軸聯動全自動數控彎管機，包括控制系統、液壓系統和執行彎管系統，其特征在于：所述的控制系統發出指令，液壓系統配合、執行彎管系統的小車傳動機構自動進給、機頭縱橫運動機構的縱、橫運動，模具快進快退機構和換模機構的旋轉運動，實現自動完成驅動送管、管件空間轉角、隨動送管、左、右雙向彎曲彎管、輔助彎曲側壓、機頭自轉180°并上下換模、復位。該發明能夠實現左右彎管和雙向彎曲，適應各種空間彎管。但是該發明無法同時實現對同時管料的滾彎、壓彎以及纏繞彎的工作要求，且彎曲模與彎曲桿形成的圓柱形彎曲通道與管料的接觸面積較大，從而沒有預留管料折彎過程中管料形變的變形空間，所以加工過程中會存在損傷管道表面、成品率過低的問題。

技術實現要素：

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種用于彎管機的彎管裝置，其不僅能夠實現多種彎曲工作狀態的更換，而且能夠有效地管料彎曲過程中管道表面損傷的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明采用了這樣一種用于彎管機的彎管裝置，其包括固接在彎管機機架上的縱橫移動機構；所述縱橫移動機構的活動端設置有用于彎曲管料的彎管機構和用于左右換向彎管的換向機構；所述彎管機構包括可繞自身中心軸線回轉的彎曲模、可與彎曲模配合彎曲管料的彎曲桿、彎曲外圈和用于驅動彎曲外圈回轉的驅動裝置；所述彎曲外圈套裝于所述彎曲模上；所述彎曲外圈上固接有所述彎曲桿；所述驅動裝置的固定端與所述彎曲模連接，所述驅動裝置的輸出端與所述彎曲外圈之間設置有傳動裝置。

在本發明的一種優選實施方案中，所述彎曲外圈上設置有外齒圈；所述驅動裝置包括固接于所述彎曲模上的旋轉電機；所述傳動裝置為傳動齒輪組；所述旋轉電機的輸出端與所述傳動齒輪組輸入端連接；所述傳動齒輪組的輸出端與所述外齒圈嚙合。

在本發明的一種優選實施方案中，所述彎曲模包括彎曲模座、帶有彎曲模頭的中心柱、用于驅動中心柱回轉的伺服電機；所述中心柱鉸接于所述彎曲模座內；所述伺服電機與所述彎曲模座固接且其輸出端與所述中心柱連接；所述彎曲模座包括由上至下依次連接的上面板、底座和中心軸底蓋；所述上面板和所述底座之間設置有中心軸頂蓋；所述上面板上設置有用于連接所述彎曲外圈的圓形凹槽和用于連接彎管換向裝置的限位槽。

在本發明的一種優選實施方案中，所述彎曲模頭包括圓柱狀連接部和半圓柱狀彎曲部；所述圓柱狀連接部與所述中心柱端部固接；所述半圓柱狀彎曲部固接于所述圓柱狀連接部上端；所述半圓柱狀彎曲部的圓周面上延其周向環繞設置有用于彎曲管料的半圓形凹槽；所述半圓柱狀彎曲部的豎直平面與所述圓柱狀連接部的水平端面的連接處設置有圓弧過渡段；所述圓弧過渡段一端與所述半圓柱狀彎曲部的豎直平面相切；所述圓弧過渡段的另一端與所述圓柱狀連接部的水平端面相切。

在本發明的一種優選實施方案中，所述彎曲桿上設置有用于與彎管機上的彎曲模配合實現管料彎曲的彎曲凹槽；所述彎曲凹槽包括兩個同軸對稱布置的半圓臺狀通孔，半圓臺狀通孔的上底面的半徑小于半圓臺狀通孔的下底面的半徑，兩個半圓臺狀通孔的上底面相對布置，兩個半圓臺狀通孔的上底面相交形成弧形的彎曲線；所述彎曲線的曲徑等于待加工管料的半徑。

在本發明的一種優選實施方案中，所述半圓臺狀通孔的母線與其中心軸線的夾角為α；1°≤α≤15°。

在本發明的一種優選實施方案中，所述彎曲桿包括固定連接塊和彎曲桿頭；所述彎曲桿頭可拆卸地與所述固定連接塊連接；所述固定連接塊固接在所述彎曲外圈上；所述彎曲桿頭上設置有多個所述彎曲凹槽；所述彎曲桿和所述彎曲模配合實現待加工管料的折彎；所述彎曲模位于待加工管料折彎彎角的內側；所述彎曲桿位于待加工管料折彎彎角的外側。

在本發明的一種優選實施方案中，所述換向機構包括底座、伺服電機、導軌滑塊機構和靠模；所述底座固接在所述彎曲模的彎曲模座上；所述底座內設置有驅動所述靠模沿水平方向運動的所述伺服電機；所述靠模通過所述導軌滑塊機構連接于所述底座的上端。

在本發明的一種優選實施方案中，所述靠模包括連接滑板和靠模模頭；所述靠模模頭可拆卸地與所述連接滑板連接；所述連接滑板與所述導軌滑塊機構的滑塊以及所述伺服電機的輸出端固接；所述靠模模頭在沿其運動方向的兩側均設置有用于夾持管料的半圓孔。

在本發明的一種優選實施方案中，所述縱橫移動機構包括固接在彎管機的機架上的基座；所述基座上連接有第一連接板和豎直動力源；所述第一連接板通過沿豎直方向布置的第一導軌滑塊機構與所述基座滑動配合連接；所述豎直動力源的固定端與所述基座固接，所述豎直動力源的活動端與所述第一連接板固接；所述第一連接板上連接有第二連接板和水平動力源；所述第二連接板通過沿水平方向布置的第二導軌滑塊機構與所述第一連接板滑動配合連接；所述水平動力源的固定端與所述第一連接板固接，所述水平動力源的活動端與所述第二連接板固接；所述第二連接板上固接有所述彎管機構。

在本發明的一種優選實施方案中，所述第一連接板沿水平方向的兩端設置有用于限位所述第二連接板水平移動的限位擋板；所述限位擋板為肋板狀。

在本發明的一種優選實施方案中，所述豎直動力源為液壓缸或者氣缸；所述水平動力源包括伺服電機、傳動裝置、絲杠機構、傳動板；所述伺服電機和傳動裝置固接在所述第一連接板上；所述傳動裝置的輸入端與所述伺服電機輸出端連接；所述傳動裝置的輸出端連接所述絲桿機構的螺桿；所述絲桿機構的螺母與傳動板固接；所述傳動板與所述第二連接板固接。

在本發明的一種優選實施方案中，所述彎曲桿包括固定連接塊和彎曲桿頭；所述彎曲桿頭可拆卸地與所述固定連接塊連接；所述固定連接塊固接在所述彎曲外圈上；所述彎曲桿頭上設置有多個所述彎曲凹槽。

本發明的有益效果是：本發明結構簡單、使用方便，通過彎曲模的自旋轉配合彎曲桿彎管工作時的旋轉，使得本發明可以同時實現滾彎、壓彎和纏繞彎的功能，有效地提高了本發明的通用性；同時通過彎曲模頭結構以及彎曲桿結構的設計，使得本發明能夠有效地減小了彎曲桿與管料的接觸面積，同時預留了管料折彎時的形變空間，從而使得管料在彎管過程中受力更均勻，有效地避免了管道表面的損傷，提高了管料的加工成品率，從而實現快速彎管、無傷彎管的效果。

附圖說明

圖1是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的結構示意圖

圖2是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模結構示意圖；

圖3是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模爆炸示意圖；

圖4是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模的開模狀體示意圖；

圖5是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模的開模狀體示意圖合模狀態示意圖；

圖6是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模的開模狀態軸測視圖；

圖7是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模的合模狀態軸測視圖；

圖8是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲模頭結構示意圖；

圖9是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲桿結構示意圖；

圖10是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲桿左視圖；

圖11是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲桿上彎曲桿頭結構示意圖；

圖12是本發明實施例一種用于彎管機的彎管裝置的彎曲桿上彎曲桿頭左視圖；

圖中：1-彎曲模，2-彎曲桿，3-彎曲外圈，4-驅動裝置，5-外齒圈，6-縱橫移動機構，7-換向機構，1.1-彎曲模座，1.2-中心柱，1.3-伺服電機，1.4-彎曲模頭，2.1-彎曲凹槽，2.2-半圓臺狀通孔，2.3-彎曲線，4.1-驅動裝置，4.2-傳動裝置，6.1-基座，6.2-第一連接板，6.3-豎直動力源，6.4-第一導軌滑塊機構，6.5-第二連接板，6.6-水平動力源，6.7-第二導軌滑塊機構，7.1-底座，7.2-伺服電機，7.3-導軌滑塊機構，7.4-靠模，1.4-1-圓柱狀連接部，1.4-2-半圓柱狀彎曲部，1.4-3-半圓形凹槽，1.4-4-圓弧過渡段，2a-固定連接塊，2b-彎曲桿頭，1.1-a-上面板，1.1-b-底座，1.1-c-中心軸底蓋，1.1-d-中心軸頂蓋，1.1-a-1-圓形凹槽，1.1-a-2-限位槽。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

由說明書附圖中所示的一種用于彎管機的彎管裝置示意圖可知，本發明包括包括固接在彎管機機架上的縱橫移動機構6；所述縱橫移動機構6的活動端設置有用于彎曲管料的彎管機構和用于左右換向彎管的換向機構7。其中彎管機構可繞自身中心軸線回轉的彎曲模1和可與彎曲模1配合彎曲管料的彎曲桿2；還包括彎曲外圈3和用于驅動彎曲外圈3回轉的驅動裝置4；彎曲外圈3套裝于所述彎曲模1上；彎曲外圈3上固接有所述彎曲桿2；驅動裝置4的固定端與彎曲模1連接，驅動裝置4的輸出端與彎曲外圈3配合連接；彎曲外圈3上設置有外齒圈5；驅動裝置4包括旋轉電機4.1；傳動裝置為4.2傳動齒輪或者傳動齒輪組；旋轉電機4.1固接于彎曲模1上；旋轉電機4.1的輸出端與傳動齒輪組輸入端連接；傳動齒輪組的輸出端與外齒圈5嚙合；傳動裝置4.2傳動齒輪組包括主動齒輪和過渡齒輪；主動齒輪與旋轉電機4.1的輸出端固接；過渡齒輪鉸接于彎曲模1上且一端與所述主動齒輪嚙合、另一端與所述外齒圈5嚙合；彎曲模1包括彎曲模座1.1、帶有彎曲模頭1.4的中心柱1.2、用于驅動中心柱1.2回轉的伺服電機1.3；中心柱1.2鉸接于彎曲模座1.1內；伺服電機1.3與彎曲模座1.1固接且其輸出端與中心柱1.2連接；彎曲模座1.1包括由上至下依次連接的上面板1.1-a、底座1.1-b和中心軸底蓋1.1-c；上面板1.1-a和所述底座1.1-b之間設置有中心軸頂蓋1.1-d；上面板1.1-a上設置有用于連接所述彎曲外圈3的圓形凹槽1.1-a-1和用于連接彎管換向裝置的限位槽1.1-a-2。彎曲模頭1.4包括圓柱狀連接部1.4-1和半圓柱狀彎曲部1.4-2；圓柱狀連接部1.4-1與中心柱1.2端部固接；半圓柱狀彎曲部1.4-2固接于圓柱狀連接部1.4-1上端；半圓柱狀彎曲部1.4-2的圓周面上延其周向環繞設置有用于彎曲管料的半圓形凹槽1.4-3；半圓形凹槽1.4-3為兩道；兩道半圓形凹槽1.4-3的半徑不等；半圓柱狀彎曲部1.4-2的豎直平面與所述圓柱狀連接部1.4-1的水平端面的連接處設置有圓弧過渡段1.4-4；圓弧過渡段1.4-4一端與半圓柱狀彎曲部1.4-2的豎直平面相切；圓弧過渡段1.4-4的另一端與圓柱狀連接部1.4-1的水平端面相切。本發明的彎曲桿2上設置有用于與彎管機上的彎曲模配合實現管料彎曲的彎曲凹槽2.1；彎曲凹槽2.1包括兩個同軸對稱布置的半圓臺狀通孔2.2，兩個半圓臺狀通孔2.2的上底面相交形成弧形的彎曲線2.3；彎曲線2.3曲徑等于待加工管料的半徑；半圓臺狀通孔2.2的母線與其中心軸線的夾角為α；1°≤α≤15°，優選α＝8°，該結構便于該彎曲凹槽2.1的加工成形；彎曲桿2設置有兩個彎曲凹槽2.1；兩個彎曲凹槽2.1內的彎曲線2.3曲徑不等；固定連接塊2a和彎曲桿頭2b；彎曲桿頭2b通過螺栓可拆卸地與固定連接塊2a連接。通過在彎曲桿2設置彎曲凹槽2.1并通過該彎曲凹槽2.1形成的彎曲線2.3配合彎曲模的模頭實現了待折彎管料的彎曲加工，本發明通過在彎曲桿內設置夾持管料的彎曲線通過該彎曲線配合彎曲模的模頭實現了對管料的彎曲加工，同時，由于彎曲線的存在，彎管過程中彎曲桿與管料的表面由原來的面接觸變成了線接觸，從而有效地減小了彎曲桿與管料的接觸面積，而由于半圓臺狀通孔的上底面的半徑小于半圓臺狀通孔的下底面的半徑保證了管料折彎過程中形變的預留空間,同時使得管料在彎管過程中受力更均勻，有效地避免了管道表面的損傷，提高了管料的加工成品率；同時，為了便于本發明的維護更換和通用性，本發明的彎曲桿采用分體式設計，對于不同管徑的管料折彎只需更換彎曲桿頭即可，極大節省了加工工時。本發明為了實現左右彎管，在彎曲模的基礎上增加了一套換向機構7，該換向機構7包括底座7.1、伺服電機7.2、導軌滑塊機構7.3和靠模7.4；該底座7.1固接在彎曲模1的彎曲模座上；底座7.1內設置有驅動靠模7.4沿水平方向運動的伺服電機7.2；靠模7.4通過導軌滑塊機構7.3連接于底座7.1的上端，靠模7.4可在伺服電機7.2通過導軌滑塊機構7.3導向延水平方向滑動；靠模7.3包括連接滑板和靠模模頭；靠模模頭可拆卸地與連接滑板連接；連接滑板與導軌滑塊機構的滑塊以及所述伺服電機的輸出端固接；靠模模頭在沿其運動方向的兩側均設置有用于夾持管料的半圓孔，靠模的雙側半圓孔實現了對管料的左右彎曲，為了使得彎曲桿2更好的限位，底座7.1的上端面設置有兩個限位卡爪，其端部用以對旋轉的彎曲桿2進行限位。本發明為了實現各種管料的加工折彎，還設置有一套縱橫移動機構6，該縱橫移動機構6包括固接在彎管機的機架上的基座6.1；基座6.1上連接有第一連接板6.2和豎直動力源6.3；第一連接板6.2通過沿豎直方向布置的第一導軌滑塊機構6.4與基座6.1滑動配合連接；豎直動力源6.3的固定端與基座6.1固接，豎直動力源6.3的活動端與第一連接板6.2固接；第一連接板6.2上連接有第二連接板6.5和水平動力源6.6；第二連接板6.5通過沿水平方向布置的第二導軌滑塊機構6.7與第一連接板6.2滑動配合連接；水平動力源6.6的固定端與第一連接板6.2固接，水平動力源6.6的活動端與第二連接板6.5固接；第二連接板6.5上固接有彎管機構，由于第一連接板6.2可沿著豎直方向自由移動、第二連接板6.5沿著水平方向自由移動，所以彎管機構可在豎直平面內自由移動；第一連接板6.2沿水平方向的兩端設置有用于限位第二連接板6.5水平移動的限位擋板；改限位擋板為肋板狀(L形)，豎直動力源6.3為液壓缸或者氣缸；水平動力源6.6包括伺服電機、傳動裝置、絲杠機構、傳動板；伺服電機和傳動裝置固接在第一連接板6.2上；傳動裝置的輸入端與伺服電機輸出端連接；傳動裝置的輸出端連接絲桿機構的螺桿；絲桿機構的螺母與傳動板固接；傳動板與所述第二連接板6.5固接。

使用本發明時，當其處于纏繞彎功能時，初始狀態下，用戶與設備處于同一水平線時，用戶面對機頭，彎曲模具的彎曲模頭1.4的半圓截面對面用戶，彎曲桿2在彎曲模頭1.4的左側或者右側，彎曲桿2上的凹槽與彎曲模頭1.4上的凹槽組合在一起，形成一個圓形的截面。管道通過了這個圓形的截面，夾持在兩者之間。管道有一定量的進給時，彎曲模頭1.4隨著管道的進給方向旋轉，彎曲桿2沿著彎曲模頭1.4旋轉的方向運動，管道會與兩者之間產生一定的受力，同時隨著兩者運動的方向而產生變形，由于本發明的彎曲桿2預留了管料的形變空間，所以不會損傷管料。第一個彎曲完成后，彎曲模頭1.4和彎曲桿2兩者回到初始狀態，繼續下一步的彎曲。(滾彎的實現方式一樣，與纏繞彎的區別在于彎曲模頭1.4的自轉方向與彎曲桿2的旋轉方向相反)。

當其處于壓彎功能時，初始狀態下，彎曲模頭1.4的半圓截面背對用戶，固定不動，彎曲桿2上的凹槽與彎曲模頭1.4上的凹槽組合在一起，形成一個圓形的截面，管道通過了這個圓形的截面，夾持在兩者之間，管道有一定量的進給時，彎曲桿2隨著彎曲模頭1.4的半圓做運動，此時管道會對兩者產生受力，隨著彎曲模頭1.4半圓的方向產生變形，第一個彎曲完成后，彎曲桿回到初始狀態，繼續下一步的彎曲。

本發明中的管件可以隨著彎曲模頭1.4的旋轉移動，在移動過程中能做到沒有損傷，沒有變形。并且具有纏繞彎和壓彎兩種功能，都非常實用，隨著管件的進給，彎曲模頭1.4也跟著一起旋轉，在旋轉過程中，管件也會受到來自彎曲模頭1.4和彎曲桿2的力量，共同彎曲管道。與固定彎曲模頭1.4的彎曲模具相比，這種纏繞彎曲的方式不易損傷管道的外壁，管道變形比較小，基本可以忽略。

當使用本發明完成一個方向的管料折彎后，如果需要換向彎曲(即實現對折彎管料的左右彎)，當彎曲模頭1.4和彎曲桿2兩者處于初始狀態，即彎曲模頭1.4的半圓截面對面用戶同時彎曲桿2在彎曲模頭1.4的左側或者右側，伺服電機1.3控制彎曲模頭1.4旋轉一定角度，使得彎曲模頭1.4的半圓柱狀彎曲部1.4-2的豎直端面與彎曲桿平行，此時彎曲模頭1.4與彎曲桿2之間形成了一U形結構使得待折彎管料可以從上端自由通過，此時縱橫移動機構6工作，豎直動力源6.3帶動第一連接板6.2下移，使得彎曲模頭1.4與彎曲桿2上端面位于待折彎管料的下方，接著水平動力源6.6工作帶動第二連接板6.5沿水平方向運動實現彎曲桿2的換向，換向完成后豎直動力源6.3帶動第一連接板6.2上移同時彎曲桿2在驅動裝置4作用下繞彎曲模頭1.4旋轉到其原始位置的對側，即可對待折彎管料的換向折彎。

本發明可以對管料進行壓彎、滾彎和纏繞彎三種功能，在加上本發明能夠夠實現對管料的左右彎，所以可以根據不同工況實現對管料的6種折彎(3種不同的彎管方式配合兩個方向的折彎自由排列組合)。

需要指出本發明所指出的半圓形凹槽、半圓臺狀通孔、半圓柱狀彎曲部均不一定由其母線旋轉180°得到，其母線旋轉0°～180°之間的的任意角度均可。

應當理解的是，以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。