CN1181936C - 弯曲加工装置 - Google Patents

Abstract

一种弯曲加工装置，由以下部分构成：保持长的工件(20)的一端的第一夹具构件(22)，保持前述工件(20)的另一个端部的第二夹具构件(24)，沿前述第一夹具构件(22)的长度方向安装的齿条(30)，安装到前述第二夹具构件(24)上、依照其外周对工件进行弯曲加工用的辊状的弯曲模(21)，经过轴(28)与前述弯曲模(21)同心地连接与前述齿条(30)啮合的小齿轮(26)，以前述小齿轮(26)沿前述齿条(30)一面啮合一面可以移动的方式、经由前述轴(28)将第一夹具构件(22)和第二夹具构件(24)在可相对地旋转的状态下连接起来的连结构件(27)。

Description

弯曲加工装置

技术领域

本发明涉及用于金属管等的弯曲加工的弯曲加工装置，特别涉及压扁等变形少可高效率地进行弯曲加工的弯曲加工装置。

背景技术

用于汽车等的发动机的燃料供应及排气系统的管，为了避免与车辆的结构构件和其它部件的干扰，制成曲折的配管，利用弯曲加工将圆形截面的金属长管加工成所需的形状。作为这种金属管的弯曲加工装置，在现有技术中，图12所示的装置是公知的。

这种弯曲加工装置1，在用夹紧模9将管3夹紧到辊状的弯曲模7上之后，用压力模11压住管3的外周，一面使之沿箭头A的方向移动，一面使弯曲模7向箭头B方向旋转，沿弯曲模7的周面进行管3的弯曲加工。上述夹紧模9可沿连接到弯曲模7上的导向台13向箭头C、D方向前进和后退，夹紧管3的夹紧模9与弯曲模7成一整体地向箭头B的方向旋转。

并且，在弯曲模7的外周上形成和管3的外周一致的截面形状为圆弧状的槽15，此外，夹紧模9和管压板11也在与管3的压接面上形成同样的槽17、19。

但是，在现有技术中的弯曲加工装置中，在用管压板11将管3的两个端部中的一个端部固定的情况下，另一个端部不能用夹紧模9完全夹紧。当完全夹紧时，不能使之弯折。从而，在图12所示的弯曲加工装置中，在夹紧模9的槽17与弯曲模7的槽之间以允许随着管3的弯曲不断移动的方式将其夹紧。因此，在现有的弯曲加工装置中，在弯曲后管3的端部的位置必然变化。而且，在管3上施加过大的力，容易产生压扁等变形。

实际上，对于用作配管的管子上，在多个部位进行弯曲加工。在对这种管进行弯曲加工时，在把管夹紧之后一次同时进行多级弯曲时，由于在弯曲的过程中推顶不能再继续弯曲，所以在现有技术的现状是一段一段地弯曲。在这种情况下，由于每次弯曲时管的端部的位置移动，因此每一次弯曲都要调整管的位置，为了对于每根管完成全部弯曲，需要花费大量的时间。

发明内容

因此，本发明的目的是，为了解决现有技术中存在的问题，提供一种在依照辊的外周部弯曲管的过程中，顺畅地进行弯曲的弯曲加工装置。

此外，本发明的另一个目的是提供一种对于一个管可以一次进行多段弯曲加工、可大幅度提高弯曲加工效率的弯曲加工装置。

为达到前述目的，本发明的特性为，它配备有：保持长的工件的一端的第一夹具，保持前述工件的另一个端部的第二夹具，沿前述第一夹具的长度方向安装的齿条，安装到前述第二夹具上、依照其外周对工件进行弯曲加工用的辊状的弯曲模，经过轴与前述弯曲模同心地连接、与前述齿条啮合的小齿轮，以前述小齿轮沿前述齿条一面啮合一面可以移动的方式、经由前述轴将第一夹具和第二夹具在可相对地旋转的状态下连接起来的连结构件。

此外，本发明的特征为，由：保持工件的第一及第二夹具，沿前述第一夹具的长度方向安装的齿条，安装到前述第二夹具上，依照其外周弯曲加工工件用的辊状弯曲加工模，中间经过轴与前述弯曲模同心地连接、与前述齿条啮合的小齿轮，以前述小齿轮一面沿前述齿条啮合可一面移动的方式经由前述轴将第一夹具和第二夹具在可相对地转动的状态下连接起来的连结构件构成单位弯曲单元，并经由联杆构件将多个单位弯曲单元相互串连地连接起来。

根据本发明，在依照辊的外周部弯曲工件的过程中，可进行顺畅地进行弯曲，特别是在弯曲管时，没有压扁等变形可以进行高精度的弯曲加工。

此外，对于一个工件可以一次进行多段弯曲加工，大幅度提高弯曲加工的效率。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施形式的弯曲加工装置的分解透视图。

图2是根据该实施形式的弯曲加工装置的一部分的剖面侧视图。

图3是表示根据该实施形式的弯曲加工装置的作用的平面图。

图4是表示根据该实施形式的弯曲加工装置的作用原理的示意图。

图5是根据第二种实施形式的弯曲加工装置的省略掉一部分的平面图。

图6是根据第三种实施形式的弯曲加工装置的省略掉一部分的平面图。

图7是根据现有的弯曲加工装置同时进行多段弯曲加工的说明图。

图8是根据第四种实施形式的弯曲加工装置的平面图。

图9是图8的弯曲加工装置的平面图。

图10是表示滑子的侧视图。

图11是表示多段弯曲工件状态的弯曲加工装置的简略侧视图。

图12是现有技术的弯曲加工装置的侧视图。

具体实施方式

下面参照附图说明根据本发明的弯曲加工装置的一种实施形式。

第一种实施形式

图1、是根据本发明的实施形式的弯曲加工装置的透视图。

在该图1中，参考标号20是作为弯曲加工对象的管。在该实施形式中，管20是金属制的管。参考标号21是作为弯曲模使用的辊。在由具有规定长度的长的板状构件构成的第一夹具板22上，以规定的距离配置将管20定位并且使之不能运动的保持该管的一对管压板23a，23b。同样由板状构件构成的第二夹具板24，安装有管压板23c。作为加工对象的管20，在弯曲加工时，由管压板23a，23b，23c压紧。

在第二夹具板24上，通过焊接固定有短圆柱状的凸出部25，在该凸出部25上，同轴且成一整体地安装小齿轮26。在本实施形式中，凸出部25和小齿轮26是一体的。在小齿轮26上，中间经由螺栓28安装有截面为L形的连结构件27。

另一方面，如图2所示，在第一夹具板22上，与其长度方向平行地固定有和小齿轮26啮合的齿条30。在这种情况下，即使第一夹具板22与第二夹具板24相对旋转，以齿轮26与齿条30的啮合也不会脱离的方式利用连结构件27将第一夹具板22和第二夹具板24连接起来。小齿轮26的节圆半径被设定成由辊21所进行的弯曲半径R基本上相同。

螺栓28贯穿连结构件27，小齿轮26以及凸出部25，其前端突出，如图1所示，在该螺栓28的前端部与形成于辊21的中心部的螺纹孔29螺纹配合。该螺栓28具有作为将辊21和小齿轮26同轴地结合到第二夹具板24上的轴的功能，第二夹具板24和辊21与小齿轮26只能转动相同的角度。此外，螺栓28动配合到连结构件27上，借此，连结构件27和第二夹具板24可相对转动地配合。

下面参照图2和图3说明以上述方式构成的弯曲装置的作用。

如图3所示，在把第一夹具板22与第二夹具板24展开成180度而平直之后，把将要进行弯曲加工的管20安装到管压板23a，23b，23c之间。

然后，当固定第一夹具板22，缓慢地转动第二夹具板24时，辊21和小齿轮26旋转与第二夹具板24的旋转角度相等的角度。与第二夹具板24的转动一起，管20卷绕到辊21的外周上进行弯曲。在管20弯曲期间，连结构件27一面在齿条30的背面上滑动，小齿轮26一面啮合到齿条30上进行转动，与小齿轮26成一体的辊21就像卷绕管20一样沿齿条30移动，对管20施加弯曲加工。

图4是示意地表示齿条30与小齿轮26的作用的图示。令弯曲半径为R，在使第二夹具板24旋转角度θ的期间，小齿轮26旋转的角度是与旋转角度相等的θ。小齿轮26的节圆半径等于弯曲半径为R，所以小齿轮26沿齿条30移动Rθ。并且，卷绕到辊21上的部分的管20的圆弧部分的长度也是Rθ。从而，在依照辊21的外周使管20成形为弯管的期间，与现有技术的弯曲加工装置不同，管20的端部分别在第一夹具板22、第二夹具板24上的位置在弯曲前后不变。

这样，在管20上不产生伸长，而且不会外加过分的力而自然弯曲，所以在管20上压扁等变形少，即使曲率半径小也可以进行高精度的弯曲加工。

此外，和上面所述相反，将第二夹具板24固定，使第一夹具板22旋转时，其作用和效果也完全一样。

上面对管20的曲率半径与小齿轮26的节圆半径一致时的情况进行了说明，但根据管20的材料的不同，通过相对于弯曲半径使小齿轮的节圆半径的大小不同，在由于材料的性质不可避免的容易变形的管的加工，可以修正因变形造成的误差。即，对于具有延伸性的树脂性管，通过将小齿轮26的节圆半径设定得稍小于弯曲半径，可以减少压扁等，更加准确地进行弯曲加工。

第二种实施形式

下面参照图5说明本发明的第二种实施形式。

图5是表示根据本发明的第二种实施形式的弯曲加工装置的平面图。在该图5中，参考标号40为第一夹具板，41为第二夹具板。在该第二种实施形式中第二夹具板41采用圆盘状的板。42是作为与第二夹具板41同轴地固定的弯曲模的辊。

在第一夹具板40的侧面上，沿长度方向形成保持管20的槽，并且安装有第一齿条43。在第二夹具板41上中间经由同轴地固定到安装于辊42的相反侧的侧面上的轴45固定有小齿轮46。在这种情况下，小齿轮46的轴45配合到沿形成于连结构件47上的第一齿条43的长度方向延伸的长孔48上。此外，在第二夹具板41的上表面上，安装有压紧管20用的压紧构件49。

在第二种实施形式中，经由与第一齿条43平行的直动导向块51可往复移动的配置使辊42旋转驱动用的第二齿条50。该第二齿条50的齿与第一齿条43有相同的节距，与小齿轮46啮合。第二齿条50的基端部与作为使第二齿条50往复运动的直线驱动机构的气缸52连接。

在图5中，参考标号54表示弯曲管20时防止将管压扁用的心轴，56表示使该心轴54与辊42的移动同步的后退用的心轴同步移动机构。

心轴54安装到沿与第一齿条43平行的导轨自由移动的移动台55上。第三齿条58与第二齿条50平行地固定到该移动台55上。在这种情况下，第二齿条50与第三齿条58具有相同的节距齿，由小齿轮60a，惰齿轮60b，小齿轮60c构成的齿轮系，将第二齿条50的直线移动的速度减速1/2传递给第三齿条58。

采用这样构成的第二种实施形式，为了弯曲管20，气缸52使第二齿条50前进的移动量必须为小齿轮46一面与第一齿条43啮合一面沿箭头方向直线移动的移动量的2倍。换句话说，由于做同样的功移动距离为2倍，所以，移动辊42所需的气缸52的驱动只需1/2。从而，可以减少加在气缸52上的负荷，反过来说，即使用小容量的驱动机构的气缸52可以发挥成倍的驱动力。

此外，第二齿条50的直线移动，中间经过齿轮系60变成一半并经由第三齿条58传递给移动台55。其结果是，由于心轴54以一面弯曲管20一面直线移动的辊42的移动量相同的距离和速度和移动台55一起移动，所以心轴54的前端总是和管20的弯曲的初始位置相一致，借助心轴54非常好地防止管20被压扁，所以可以完成没有变形的弯曲加工。

第三种实施形式

下面，参照图6说明根据本发明的弯曲加工的第三种实施形式。

在这种第三种实施形式中，对一个管20一次同时进行多段弯曲。

如图6所示，将图1所示的弯曲装置作为一个单位单元，将它们串联地连接起来。此外，在图6中，以图1相同的参考标号表示同一个结构部件。在该实施形式中，各个辊21采用相同的半径，小齿轮的节圆半径与辊21的弯曲半径相同。

在同时进行弯曲加工的装置中，对于相邻的单位单元，第一夹具板22或第二夹具板24彼此之间利用规定长度的连接杆60进行连接。在各连接杆60的中央位置上，中间经由销62连接有滑子61。该滑子61可在导轨63上自由滑动。

采用这种同时进行弯曲的加工装置，如第一种实施形式中说明的那样，在将管20的两个端部固定之后，如图6所示，折叠同时弯曲加工装置的连接板40可以一次进行曲折的弯曲。

之所以能够同时进行多段弯曲其原因如下。

这里，图7(a)表示串联地连接辊7固定的结构的现有的弯曲加工装置对管20进行的弯曲。

在辊7固定的情况下，当一次将管20曲折地弯曲时，在管20中，卷绕到各辊7上弯曲的圆弧部分与对应于该部分的连杆50的关节部分的长度不同，结果，与折叠的连杆70的关系就好像管的两个端部变短一样。从而当如图7(b)所示，进行一次弯曲时，管20推顶，连杆50不折叠，实质上不能弯曲。

与此相对地，根据本实施形式-如在第一种实施形式中所说明的，辊21的位置只移动相当于卷绕到辊21上的圆弧的长度的量，作为总体，管20与夹具板22，24及连接杆60的相对关系在进行弯曲期间不变，所以在中途管不会推顶，可以顺畅地而且一次性地实现曲折的弯曲加工。

此外，作为弯曲加工对象的工件，以管为例进行了说明，但本发明也适用于实心的细长杆状的工件，和截面为矩形等的工件。

第四种实施形式

其次，图8至图11是表示本发明的第四种实施形式的图示。

根据第四种实施形式的弯曲加工装置，是将用上述第三种实施形式的弯曲加工装置曲折加工的管20沿与其弯曲方向正交的方向进一步一次曲折地进行多段弯曲加工的加工装置。这种管20，通过进行本实施形式的加工，被加工成冷凝器用的ヮイャ冷凝器(wire condenser)部件。在该第四种实施形式中，其基本结构为，以第三种实施形式的弯曲加工装置作为一个弯曲加工单元，将两台弯曲加工单元77，78作为一对分别配置在管20的左右侧。从而，在图8中，由第一夹具22，第二夹具24，小齿轮26，齿条30构成的单位弯曲单元80，基本上和第三种实施形式是一样的。多个单位弯曲单元80中间经由齿轮26的轴83以用该轴83将多个连杆构件82a至82h弯折的方式被串联连接。

在该实施形式中，连杆构件82a至82h的长度依次加长。此外，位于一端的连杆构件82a利用枢转支轴84a可自由转动地支承，该枢转支轴84a由滑子86a进行单臂支承。该连杆构件82a将安装齿条30的第二夹具板24a保持在一个端部上。接在该连杆构件82a下面的连杆构件82b上，中间经由枢转支轴84b安装有第一夹具板22a。在这种情况下，第一夹具板22a与枢转支轴84b成一整体地旋转。并且，第一夹具板22a中间经由轴83连接到保持在连杆构件82c上的第二夹具板24b上。依此类推，单位弯曲单元80借助连杆构件82c至82h连接。如上面所述的单位弯曲单元80的连接在第一弯曲加工单元77，第二弯曲加工单元78中是通用的。但是，在第一弯曲加工单元77中，作为弯曲模使用的长的棒状的辊88a至88g分别与轴83同轴地连接。在另一个第二弯曲加工单元78中，辊88a至88g的前端与对向的轴83的前端部可拆装地连接，借此共用辊88a至88g。

如图9所示，分别单臂支承各枢转支轴84a至84h的滑子86a至86h，可以自由滑动地配合到平行铺设在机框侧面上的两个导轨90a，90b上。在这种情况下，从端部起依次以每次跳过一个的方式，将滑子86a，86c，86e，86g配合到下侧的导轨90a上，剩下的滑子86b，86d，86f，86h可自由滑动地配合到上侧导轨90b上。通过这样将滑子与导轨90a，90b交替地配置，在弯曲加工单元77，78折叠时，可尽可能地避免滑子彼此之间的干扰。

如图10所示，在第一夹具板22a与第二夹具板24a的连接部上形成长孔91，轴83与之动配合，借此，和上述第一种实施形式一样，可以一面与齿条30啮合一面使之移动和辊卷入管20的量相同的量。此外，参考标号92，93是表示用于夹持管20使之不相对于连杆构件82a至82h移动、进行定位用的定位构件。

其中，在图8中，参考标号94表示平行地安装于第一弯曲加工单元77的连杆构件82a至82h的侧面上的管压板构件。在这种情况下，这些管压板构件94间歇地从上方压紧到构成弯曲的管20的凸起的部分上。与此相对地参考标号95表示平行地安装到第二弯曲加工单元78的连杆构件82a至82h的侧面上的管压板构件，在这种情况下，这些管压板构件95间歇地从下方压紧到构成弯曲的管20的凹谷的部分上。

此外，如图9所示，参考标号97，98，是缸，它们构成分别将连杆构件82a至82h及单位弯曲单元曲折地弯曲、拉直的直线往复运动加到前述一对弯曲加工单元77，78上用的线性驱动机构。

在这种情况下，缸97的活塞杆97a的前端中间经由支柱98’与位于端部的滑子86a连接。该支柱98’可沿水平铺设的导轨滑动。同样，位于缸97的对向侧的缸98的活塞杆98a中间经由支柱99连接到另一端的滑子86h上。这些缸的行程大约为单位弯曲单元的总长度的一半。

在上面所述的第四种实施形式中，在图8中，使第一弯曲加工单元77相对于第二弯曲加工单元78前进，使各个辊与第二弯曲加工单元78的轴83对接。这样，如图8所示，在第三种实施形式的加工装置中，安装两组弯曲加工的管20在这种情况下，辊具有可同时加工管20的两组的宽度。

其中，当分别使缸97，98动作，如图11所示，滑子86a至86h从两侧移动，使其间隔缩小时，各个管20一面被管压板构件94，95推压，一面作为整体进行曲折状的弯曲加工。在其开始阶段，利用设在两端的开始阶段加载用的缸101a，101b分别对滑子86a，86b施加倾斜的力时，可以顺畅地进行以后的弯曲加工。在这种情况下，由于各个单位弯曲单元起着和第一及第三种实施形式相同的作用，所以管20不会推顶，连杆70也不会不能折叠，可以一次加工两组管20。

在加工完毕之后，图中未示出的各缸动作，第一、第二弯曲加工单元打开，然后可以使第一弯曲加工单元77后退。这时，从上侧压紧管20的管压板94也一起后退，折叠的管20的上部敞开，可以原封不动地将管20抬起取出。

如从上面的说明中可以看出，根据本发明，在依照辊的外周部弯曲工件的过程中，可以顺畅地进行弯曲，特别是在弯曲管时，不会发生压扁的弯曲，可进行高转度的弯曲加工。

此外，对于一个工件，可以一次进行多段弯曲加工，可以大幅度地提高弯曲加工的加工效率。

Claims (10)

1、一种弯曲加工装置，其特征为，它配备有：保持长的工件的一端的第一夹具构件，

保持前述工件的另一个端部的第二夹具构件，

沿前述第一夹具构件的长度方向安装的第一齿条，

安装到前述第二夹具构件上、依照其外周对工件进行弯曲加工用的辊状的弯曲模，

与前述弯曲模同心地安装在前述第二夹具构件上，一面以与前述第二夹具构件相同的角度转动一面与第一齿条啮合的小齿轮，

以前述小齿轮沿前述齿条一面啮合一面可以移动的方式、将第一夹具构件和第二夹具构件在可相对地旋转的状态下连接起来的连结构件。

2、如权利要求1所述的弯曲加工装置，其特征为，前述小齿轮的节圆半径与工件的弯曲半径一致。

3、如权利要求1所述的弯曲加工装置，其特征为，前述小齿轮的节圆半径根据工件的材质所具有的延伸性，对于工件的弯曲半径被进行增减的修正。

4、如权利要求1所述的弯曲加工装置，其特征为，代替前述连结构件，与前述第一齿条平行地配置与前述小齿轮螺纹配合的与前述齿条具有相同节距的驱动用第二齿条，并且设置使前述第二齿条往复直线运动的缸驱动机构，通过使前述第二齿条移动，前述小齿轮一面与前述第一齿条啮合，前述弯曲模一面转动。

5、如权利要求4所述的弯曲加工装置，其特征为，在前述工件为金属制造的管时，为防止该管压扁，配备有插入前述管内的心轴。

6、如权利要求5所述的弯曲加工装置，其特征为，更进一步具有使心轴与前述弯曲模的移动同步后退的心轴同步移动机构，该心轴同步移动机构包括以下部分构成：与前述第二齿条节距相同且可沿长度方向移动的第三齿条，固定有第三齿条并安装前述心轴的移动台，将前述第二齿条的直线运动减速1/2传递给前述第三齿条的齿轮系。

7、一种弯曲加工装置，其特征为，配备有弯曲加工单元，包括：

多个单位弯曲单元，所述单位弯曲单元包括以下部分构成：分别保持工件的被弯曲加工部位的两侧的第一及第二夹具构件，安装到前述第一夹具构件上的齿条，安装到前述第二夹具构件上并依照其外周面弯曲加工工件用的辊状弯曲模，与前述弯曲模同心地安装在前述第二夹具构件上，一面以与前述第二夹具构件相同的角度转动一面与第一齿条啮合的小齿轮，以及为使前述小齿轮可沿前述齿条一面啮合一面移动、经由前述轴以第一夹具构件和第二夹具构件可相对旋转的状态连接的连结构件构成；

经前述单位弯曲单元曲折地连接的多个连杆构件；

自由转动地支承各连杆构件的多个滑子；

与前述滑子可自由滑动地配合并对前述滑子的移动进行导向的导轨。

8、如权利要求7所述的弯曲加工装置，其特征为，它具有：

在工件的左右两侧上其中的一个可相对于前述工件远离和接近方式配置的一对前述弯曲加工单元，

将前述连杆构件和单位弯曲单元曲折地弯曲、拉直用的直线往复运动加在前述一对加工单元上用的缸驱动机构。

9、如权利要求8所述的弯曲加工装置，其特征为，前述弯曲加工单元的弯曲模是由左右一对单位弯曲加工单元共用，可以同时加工并列排列的至少两个以上工件的棒状的弯曲模。

10、如权利要求9所述的弯曲加工装置，其特征为，前述一个弯曲加工单元的第一夹具构件、第二夹具构件分别具有从上方推压到弯曲的工件的凸起部分上的压板，前述另外一个弯曲加工单元的第一夹具构件、第二夹具构件分别具有从下方推压到弯曲的工件的凹谷部的压板。

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