[发明专利]一种空间管件柔性弯曲扭转成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属管件塑性加工技术领域，具体地说，涉及一种空间管件柔性弯曲扭转成形装置。

背景技术

空间管件柔性弯曲成形装置应用于管件塑性加工技术领域，根据不同的应用需求，可成形出具有不同形状的管件。从结构特征上看，空间管件柔性弯曲成形装置主要由送进机构、机架、固定模、活动模和活动模操纵机构组成。美国专利US4416136提出了“一种可用于成形空间多拐型构件的弯管机构”，但无法成形连续的空间样条型构件。欧洲专利EP2399688A1公开了“一种三辊轮推弯成形法”，通过在送进机构上施加扭矩产生空间管件，该成形机构简单且效果较好，但活动轮的位置控制相对比较复杂。美国专利US8919171B2和US8863565B2提出了一种由六自由度机械手控制的空间弯管方法，欧洲专利EP1863604B1提出一种能够较好适应空间任意曲线成形的“自由弯曲”新方法，这些方法共同特点是:将管材逐步推过一个空间一定角度范围内自由转动的弯曲模型腔，通过控制活动模与固定模的相对位置来成形任意几何外形的管件。该成形方法的缺陷是活动模的自由度较多，运动控制比较麻烦。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种空间管件柔性弯曲扭转成形装置，用于成形任意几何外形的管件；通过活动模操控机构控制活动模与固定模的相对位置进而控制弯曲半径，通过控制扭转机构的扭转角来改变弯曲平面，通过控制送进机构来实现连续进给，进而成形出空间管件。各机构部件协调控制，具有良好的可操作性和实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括机架、第一送进机构、扭转机构、第二送进机构、固定模组件、活动模组件、活动模操控机构，其特征在于所述机架为各部件提供支撑；

所述第一送进机构与所述第二送进机构为两个结构相同的部件，第一送进机构与第二送进机构分别包括滑块、滑轨、螺杆、第一电机，滑块内部安装有螺母,螺杆一端与螺母配合连接，螺杆另一端与第一电机输出轴连接，螺杆两侧有滑轨，且与螺杆位于同一水平面上，滑块上部设有螺孔，用于安装扭转机构，第一送进机构与第二送进机构的底板轴向开有多条T型槽，第一送进机构与第二送进机构分别固定在机架上，以机架中轴线平行安装，第一电机通过螺杆驱动滑块沿两侧滑轨移动，实现送进操作；

所述扭转机构包括第二电机、第一连接板、第一小齿轮、第一大齿轮、空心轴、第一轴套、套筒、端盖、联轴器、三爪卡盘、上轴瓦、下轴瓦，第一轴套装夹在上轴瓦与下轴瓦之间，下轴瓦固连在第一送进机构的滑块上，第一轴套一端与第一连接板固连，端盖与第一轴套另一端连接，空心轴一端与第一大齿轮固连，空心轴另一端穿过第一连接板、第一轴套、端盖，与三爪卡盘通过联轴器连接，第二电机位于第一轴套的上方安装在第一连接板上，第一小齿轮与第二电机输出轴固连，且第一小齿轮与第一大齿轮啮合,管材插入空心轴通过三爪卡盘夹紧；

所述固定模组件包括第一支架、螺母、球形固定模,第一支架固定在机架的安装板上,球形固定模凸出的一端与第一支架连接,并通过螺母锁紧,球形固定模另一端位于活动模组件上；

所述活动模组件由球模后盖、操作柄、球模前盖、外模盖、活动模、内模盖和螺栓组成，球模前盖与球模后盖扣合,球模前盖与球模后盖上部凸耳通过螺栓连接，球模前盖与球模后盖下部凸耳位于操作柄上凹槽内并通过螺栓固连，球形固定模另一端位于球模前盖与球模后盖扣合的空腔内转动,活动模装夹在外模盖与内模盖中间，位于球形固定模端部；

所述活动模操控机构包括第三电机、第二连接板、第二小齿轮、第二大齿轮、第二轴套、滑键筒、滑键轴、圆螺母、轴承、半轴、销轴、第二支架、铰接轴，第二轴套一端与滑键筒一端固连,第二大齿轮固定在第二轴套另一端，半轴通过轴承安装在第二轴套内，半轴一端与滑键轴通过圆螺母连接，滑键轴与操作柄固连，第二连接板安装在半轴的外侧，第三电机位于第二支架的上方固定在第二连接板上，第二小齿轮与第三电机输出轴固连，且第二小齿轮与第二大齿轮啮合,第三电机旋转驱动第二小齿轮与第二大齿轮啮合传动、带动第二轴套和滑键筒驱动滑键轴转动，并驱动操作柄旋转，半轴另一端与铰接轴通过销轴铰接,铰接轴端部有螺纹通过螺母配合安装在第二支架上,第二支架固定在第二送进机构上；第二送进机构通过第二支架、铰接轴、半轴、滑键筒、滑键轴、操作柄驱动活动模组件相对于固定模组件向一个方向发生偏转，实现弯曲操作。

第一大齿轮、空心轴、第一轴套、套筒、联轴器与三爪卡盘同轴安装。

第二大齿轮、第二轴套、滑键筒、铰接轴、半轴与滑键轴同轴安装。

有益效果