[发明专利]一种矩形管空间弯曲可变径成形装置

说明书

本发明公开了一种矩形管空间弯曲可变径成形装置。包括弯扭机构和矩形夹持机构；矩形夹持机构中主动锥齿轮转动使夹紧转盘转动，通过夹紧转盘的螺纹槽实现移动卡爪对向移动，带动滚轮支座和直角滚轮向夹紧转盘中心移动，驱动电机驱动螺杆转动，使螺杆上的两个滚轮支座对向移动，实现四个直角滚轮对不同尺寸矩形管的夹持；弯扭机构通过主动斜齿轮带动与其啮合的回转轮转动，借助移动卡爪向矩形夹持机构提供扭转力矩，支撑板底部的驱动电机转动提供弯曲力矩。本发明通过调节夹紧转盘上移动卡爪的移动距离，配合螺杆传动使直角滚轮对不同尺寸的矩形管夹持，由回转轮和支撑板在两个互相垂直平面的转动分别提供弯矩和扭矩，实现矩形管的连续空间成形。

技术领域

本发明属于矩形截面管件空间成形领域，具体涉及一种矩形管空间弯曲可变径成形装置。

背景技术

矩形截面空间金属弯管零件由于具有轻质、节省空间、高强度和高性能等特殊优势，广泛应用于航空航天、汽车、船舶以及能源工程等领域。随着矩形空间管的多样化需求的增加，空间管成形技术也随之发展。目前，普遍使用的空间管成形技术为自由推弯和多辊推弯，管件在持续稳定的推力作用下，其空间成形都是由弯曲设备上弯曲模的弯扭作用决定的。

由于工业生产中批量化和个性化生产需求较大，而弯管机设备数量常常受限，对于不同尺寸的矩形管的弯曲成形，常常需要更换模具并进行弯曲调试，难以满足个性化快速生产的需求。就目前的生产技术水平而言，自由弯曲方法无法满足同一套模具生产多截面尺寸的空间矩形弯管。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明公开了一种矩形管空间弯曲可变径成形装置，有效解决了现有的矩形管弯曲模具无法满足同一套模具生产多截面尺寸的空间矩形弯管的问题，实现一个弯曲模具用于不同截面尺寸矩形管的空间自由弯曲、扭转的组合成形，降低模具的生产成本，节省模具更换及调试的时间成本，提高生产效率。

本发明采用的技术方案如下：

一、一种矩形管空间弯曲可变径成形装置

包括弯扭机构和矩形夹持机构；弯扭机构包括支撑板、回转轮和斜齿轮，支撑板前端面开设有用于安装回转轮环形槽，回转轮与环形槽旋转连接；回转轮内部中空设置，外周面设置有一圈斜齿，在回转轮的外周面上等间隔设置有三个与斜齿啮合的斜齿轮，三个斜齿轮通过中间设置的连接轴安装于支撑板上；矩形夹持机构包括夹紧转盘、移动卡爪和管件夹紧部件，回转轮内部通过移动卡爪安装有与回转轮同轴布置的夹紧转盘，夹紧转盘通过后端面设置的锥齿圈与三个锥齿轮啮合；在回转轮和夹紧转盘前端面通过两个移动卡爪安装有两个对称布置的管件夹紧部件；回转轮前端面径向开设有两个对称布置的凹形槽，夹紧转盘前端面设置有一条呈螺旋状布置的螺纹槽，相邻螺纹之间的螺距相等；回转轮通过两个凹形槽滑动安装有两个对称布置的移动卡爪，且两个移动卡爪通过后端面设置的螺纹与夹紧转盘前端面的螺纹槽连接。移动卡爪后端面设置有与螺纹槽配合的螺纹。

每个所述的管件夹紧部件包括螺杆支座、螺杆、滚轮支座、直角滚轮，两个管件夹紧部件的两个螺杆支座平行布置，两个螺杆支座分别固定于两个移动卡爪上，每个螺杆支座上安装有两侧旋向相反的螺杆，螺杆两侧通过两个滚轮支座安装有直角滚轮，两条螺杆上的滚轮支座相对布置；直角滚轮主要由两个尖端相向设置的锥形轮对接组成，两个锥形轮的锥面配合形成直角面；四个直角滚轮的直角面组成矩形的四个角，矩形管进料时矩形管的每个角始终贴紧直角滚轮的直角面。直角面上其中一个面与螺杆平行布置，另一个面与螺杆垂直布置。直角滚轮具有绕其本身轴线转动的自由度。

两个螺杆支座的一端均连接有驱动电机，驱动电机同时驱动两根螺杆转动，从而带动螺杆两侧的滚轮支座相向或背向运动。

斜齿轮与对应连接轴之间通过键连接，连接轴与支撑板通过轴承连接；三个斜齿轮分别为一个主动斜齿轮和两个从动斜齿轮，主动斜齿轮和从动斜齿轮的连接轴分别为主动轴和从动轴；主动斜齿轮通过连接轴与驱动电机连接，驱动电机驱动主动斜齿轮转动，从而带动回转轮转动，两个从动斜齿轮随回转轮转动，与主动斜齿轮共同保持回转轮的稳定性。