[发明专利]一种薄壁短U弯管自动成型机的弯管机构

说明书

技术领域

本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种薄壁短U弯管自动成型机上用于弯制U弯的弯管机构。

背景技术

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，经弯曲加工的管材在工业中的需求逐渐增加，弯管质量的好坏，将直接影响到这些行业产品的结构合理性、安全性和可靠性。带焊环的薄壁短U弯管是热交换器的重要组成部分，在换热器、空调、冰箱等设备中应用极为广泛。

现有市场上带焊环的薄壁短U弯管，无论是弯管成型工艺或者套焊环工艺，基本采用手工或半自动作业方式，在实际生产中存在劳动强度大，效率低，成型精度差等问题。

为了解决弯管成型工艺该方面问题，在中国专利公开号CN104826925A中，张家港江苏科技大学产业技术研究院与江苏科技大学联合公开了一种弯曲成型生产线，其生产线包括放卷机构、送料矫直装置、切断机构，弯曲成型设备及上料机构，其中弯曲成型设备通过中心夹紧装置夹紧管料、左右双头单独折弯方式，虽然左右两头弯曲成型装置旁设置了夹持装置，可以对管料弯管过程中起到定位作用，但对于薄壁短U弯管成型，除了两端部的直管段，中间部份都需要进行弯曲变形，也意味着弯管过程中夹持定位面积受到限制，不易多点夹持，若采用该方案进行薄壁短U弯管加工，管料U型弧面将发生褶皱，管料夹持点内径缩小等现象，影响管料流通流量、使用寿命等现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种薄壁短U弯管自动成型机上用于弯制U弯的弯管机构，能够完成薄壁短U弯管的中间部分的弯管成型，并且能有效减少材料浪费，避免管壁出现褶皱，保证产品质量和使用寿命，还应具有工作效率高，自动化程度高的特点。

本发明采用的技术方案是：一种薄壁短U弯管自动成型机的弯管机构，其特征在于：至少具有一个固定部、一个半圆模、一个活动部以及三号驱动机构，定长管材的一端夹持在固定部，另一端越过半圆模后活动配合在活动部，通过三号驱动机构带动活动部摆动，使定长管材的中段绕半圆模弯制成弧形段，形成薄壁短U弯管。

作为优选，所述固定部包括一个固定在机架上的弯管固定座、一个用于安装半圆模的弯管模板、推动半圆模伸缩的顶针气缸、一个由送管电机以及丝杆螺母副驱动的送管芯杆、一个夹持定长管材的弹簧夹、驱动弹簧夹的拨叉及拨叉气缸。

作为优选，所述弯管固定座以及弯管模板贴紧布置，弯管模板与弯管固定座开设有相对的弧形槽，贴紧后形成管状的定长管材的通道；；所述丝杆螺母副的滑块连接着送管芯杆，该送管芯杆的头部制有与定长管材内孔相适应的插头，插头的直径小于送管芯杆的直径，从而在插头与送管芯杆的过渡处形成一个用于抵靠定长管材端面的轴肩；送管芯杆从后侧插入定长管材的通道，定长管材的通道的前侧制有内锥面，内锥面处设有弹簧夹，所述弯管固定座的侧面开设有通槽，拨叉铰接在通槽内，拨叉的头部与所述弹簧夹配合，尾部与所述拨叉气缸的顶杆连接。

作为优选，所述弯管模板的前端呈半圆柱形且安装着所述半圆模，半圆模开设有与所述定长管材的通道对接的半圆槽，半圆模的后端一体成型有一向后延 伸的顶针；弯管模板内开设有通孔，顶针穿过通孔后与所述顶针气缸连接并受驱动。

作为优选，所述活动部包括一摆动架、至少一球头芯杆、一球头芯杆气缸；所述摆动架通过竖直摆动轴铰接在所述弯管模板前端的半圆柱形部位，竖直摆动轴与所述三号驱动机构连接，摆动架上固定有球头芯杆气缸以及导轨，球头芯杆通过导轨滑块副可滑动地安装在摆动架上，且球头芯杆的头部朝着所述定长管材的通道布置，球头芯杆气缸的顶杆驱动球头芯杆沿导轨往复运动。

作为优选，所述活动部还包括一弯管辅助模该弯管辅助模固定在摆动架上，位于球头芯杆的头部一侧，弯管辅助模上开设有至少一条与球头芯杆相适应的弧形槽。

作为优选，所述球头芯杆包括球头、销轴、推杆及芯杆，所述芯杆的左端制有内孔，内孔中设置有弹簧以及推杆，球头的左端为半球体，右端为圆柱体，圆柱体插入芯杆的内孔并通过销轴铰接在内孔中，圆柱体与弹簧之间设置着所述推杆；所述送管芯杆的端部制有与球头的半球体相适应的球形凹面。

作为优选，所述球头的圆柱体右上角制有弧形切面，圆柱体中部设有用于铰接的环形孔。

作为优选，所述环形孔的孔壁由二分之一圆形的一号圆弧段、一号直线段、四分之一圆形的二号圆弧段、二号直线段、四分之一圆形的三号圆弧段以及三号直线段依次连接的回路构成，一号圆弧段、二号圆弧段以及三号圆弧段半径相等。