彎曲加工裝置的製作方法
2023-04-24 01:14:26
專利名稱：彎曲加工裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於金屬管等的彎曲加工的彎曲加工裝置，特別涉及壓扁等變形少可高效率地進行彎曲加工的彎曲加工裝置。
發明的背景用於汽車等的發動機的燃料供應及排氣系統的管，為了避免與車輛的結構構件和其它部件的幹擾，製成曲折的配管，利用彎曲加工將圓形截面的金屬長管加工成所需的形狀。作為這種金屬管的彎曲加工裝置，在現有技術中，圖12所示的裝置是公知的。
這種彎曲加工裝置1，在用夾緊模9將管3夾緊到輥狀的彎曲模7上之後，用壓力模11壓住管3的外周，一面使之沿箭頭A的方向移動，一面使彎曲模7向箭頭B方向旋轉，沿彎曲模7的周面進行管3的彎曲加工。上述夾緊模9可沿連接到彎曲模7上的導向臺13向箭頭C、D方向前進和後退，夾緊管3的夾緊模9與彎曲模7成一整體地向箭頭B的方向旋轉。
並且，在彎曲模7的外周上形成和管3的外周一致的截面形狀為圓弧狀的槽15，此外，夾緊模9和管壓板11也在與管3的壓接面上形成同樣的槽17、19。
發明所要解決的課題但是，在現有技術中的彎曲加工裝置中，在用管壓板11將管3的兩個端部中的一個端部固定的情況下，另一個端部不能用夾緊模9完全夾緊。當完全夾緊時，不能使之彎折。從而，在圖12所示的彎曲加工裝置中，在夾緊模9的槽17與彎曲模7的槽之間以允許隨著管3的彎曲不斷移動的方式將其夾緊。因此，在現有的彎曲加工裝置中，在彎曲後管3的端部的位置必然變化。而且，在管3上施加過大的力，容易產生壓扁等變形。
實際上，對於用作配管的管子上，在多個部位進行彎曲加工。在對這種管進行彎曲加工時，在把管夾緊之後一次同時進行多級彎曲時，由於在彎曲的過程中推頂不能再繼續彎曲，所以在現有技術的現狀是一段一段地彎曲。在這種情況下，由於每次彎曲時管的端部的位置移動，因此每一次彎曲都要調整管的位置，為了對於每根管完成全部彎曲，需要花費大量的時間。
因此，本發明的目的是，為了解決現有技術中存在的問題，提供一種在依照輥的外周部彎曲管的過程中，順暢地進行彎曲的彎曲加工裝置。
此外，本發明的另一個目的是提供一種對於一個管可以一次進行多段彎曲加工、可大幅度提高彎曲加工效率的彎曲加工裝置。
發明的概要為達到前述目的，本發明的特性為，它配備有保持長的工件的一端的第一夾具，保持前述工件的另一個端部的第二夾具，沿前述第一夾具的長度方向安裝的齒條，安裝到前述第二夾具上、依照其外周對工件進行彎曲加工用的輥狀的彎曲模，經過軸與前述彎曲模同心地連接、與前述齒條嚙合的小齒輪，以前述小齒輪沿前述齒條一面嚙合一面可以移動的方式、經由前述軸將第一夾具和第二夾具在可相對地旋轉的狀態下連接起來的連結構件。
此外，本發明的特徵為，由保持工件的第一及第二夾具，沿前述第一夾具的長度方向安裝的齒條，安裝到前述第二夾具上，依照其外周彎曲加工工件用的輥狀彎曲加工模，中間經過軸與前述彎曲模同心地連接、與前述齒條嚙合的小齒輪，以前述小齒輪一面沿前述齒條嚙合可一面移動的方式經由前述軸將第一夾具和第二夾具在可相對地轉動的狀態下連接起來的連結構件構成單位彎曲單元，並經由聯杆構件將多個單位彎曲單元相互串連地連接起來。
根據本發明，在依照輥的外周部彎曲工件的過程中，可進行順暢地進行彎曲，特別是在彎曲管時，沒有壓扁等變形可以進行高精度的彎曲加工。
此外，對於一個工件可以一次進行多段彎曲加工，大幅度提高彎曲加工的效率。
附圖的簡單說明圖1是根據本發明的一種實施形式的彎曲加工裝置的分解透視圖。
圖2是根據該實施形式的彎曲加工裝置的一部分的剖面側視圖。
圖3是表示根據該實施形式的彎曲加工裝置的作用的平面圖。
圖4是表示根據該實施形式的彎曲加工裝置的作用原理的示意圖。
圖5是根據第二種實施形式的彎曲加工裝置的省略掉一部分的平面圖。
圖6是根據第三種實施形式的彎曲加工裝置的省略掉一部分的平面圖。
圖7是根據現有的彎曲加工裝置同時進行多段彎曲加工的說明圖。
圖8是根據第四種實施形式的彎曲加工裝置的平面圖。
圖9是圖8的彎曲加工裝置的平面圖。
圖10是表示滑子的側視圖。
圖11是表示多段彎曲工件狀態的彎曲加工裝置的簡略側視圖。
圖12是現有技術的彎曲加工裝置的側視圖。
優選的實施形式的說明下面參照
根據本發明的彎曲加工裝置的一種實施形式。
第一種實施形式圖1、是根據本發明的實施形式的彎曲加工裝置的透視圖。
在該圖1中，參考標號20是作為彎曲加工對象的管。在該實施形式中，管20是金屬制的管。參考標號21是作為彎曲模使用的輥。在由具有規定長度的長的板狀構件構成的第一夾具板22上，以規定的距離配置將管20定位並且使之不能運動的保持該管的一對管壓板23a，23b。同樣由板狀構件構成的第二夾具板24，安裝有管壓板23c。作為加工對象的管20，在彎曲加工時，由管壓板23a，23b，23c壓緊。
在第二夾具板24上，通過焊接固定有短圓柱狀的凸出部25，在該凸出部25上，同軸且成一整體地安裝小齒輪26。在本實施形式中，凸出部25和小齒輪26是一體的。在小齒輪26上，中間經由螺栓28安裝有截面為L形的連結構件27。
另一方面，如圖2所示，在第一夾具板22上，與其長度方向平行地固定有和小齒輪26嚙合的齒條30。在這種情況下，即使第一夾具板22與第二夾具板24相對旋轉，以齒輪26與齒條30的嚙合也不會脫離的方式利用連結構件27將第一夾具板22和第二夾具板24連接起來。小齒輪26的節圓半徑被設定成由輥21所進行的彎曲半徑R基本上相同。
螺栓28貫穿連結構件27，小齒輪26以及凸出部25，其前端突出，如圖1所示，在該螺栓28的前端部與形成於輥21的中心部的螺紋孔29螺紋配合。該螺栓28具有作為將輥21和小齒輪26同軸地結合到第二夾具板24上的軸的功能，第二夾具板24和輥21與小齒輪26隻能轉動相同的角度。此外，螺栓28動配合到連結構件27上，藉此，連結構件27和第二夾具板24可相對轉動地配合。
下面參照圖2和圖3說明以上述方式構成的彎曲裝置的作用。
如圖3所示，在把第一夾具板22與第二夾具板24展開成180度而平直之後，把將要進行彎曲加工的管20安裝到管壓板23a，23b，23c之間。
然後，當固定第一夾具板22，緩慢地轉動第二夾具板24時，輥21和小齒輪26旋轉與第二夾具板24的旋轉角度相等的角度。與第二夾具板24的轉動一起，管20卷繞到輥21的外周上進行彎曲。在管20彎曲期間，連結構件27一面在齒條30的背面上滑動，小齒輪26一面嚙合到齒條30上進行轉動，與小齒輪26成一體的輥21就像卷繞管20一樣沿齒條30移動，對管20施加彎曲加工。
圖4是示意地表示齒條30與小齒輪26的作用的圖示。令彎曲半徑為R，在使第二夾具板24旋轉角度θ的期間，小齒輪26旋轉的角度是與旋轉角度相等的θ。小齒輪26的節圓半徑等於彎曲半徑為R，所以小齒輪26沿齒條30移動Rθ。並且，卷繞到輥21上的部分的管20的圓弧部分的長度也是Rθ。從而，在依照輥21的外周使管20成形為彎管的期間，與現有技術的彎曲加工裝置不同，管20的端部分別在第一夾具板22、第二夾具板24上的位置在彎曲前後不變。
這樣，在管20上不產生伸長，而且不會外加過分的力而自然彎曲，所以在管20上壓扁等變形少，即使曲率半徑小也可以進行高精度的彎曲加工。
此外，和上面所述相反，將第二夾具板24固定，使第一夾具板22旋轉時，其作用和效果也完全一樣。
上面對管20的曲率半徑與小齒輪26的節圓半徑一致時的情況進行了說明，但根據管20的材料的不同，通過相對於彎曲半徑使小齒輪的節圓半徑的大小不同，在由於材料的性質不可避免的容易變形的管的加工，可以修正因變形造成的誤差。即，對於具有延伸性的樹脂性管，通過將小齒輪26的節圓半徑設定得稍小於彎曲半徑，可以減少壓扁等，更加準確地進行彎曲加工。
第二種實施形式下面參照圖5說明本發明的第二種實施形式。
圖5是表示根據本發明的第二種實施形式的彎曲加工裝置的平面圖。在該圖5中，參考標號40為第一夾具板，41為第二夾具板。在該第二種實施形式中第二夾具板41採用圓盤狀的板。42是作為與第二夾具板41同軸地固定的彎曲模的輥。
在第一夾具板40的側面上，沿長度方向形成保持管20的槽，並且安裝有第一齒條43。在第二夾具板41上中間經由同軸地固定到安裝於輥42的相反側的側面上的軸45固定有小齒輪46。在這種情況下，小齒輪46的軸45配合到沿形成於連結構件47上的第一齒條43的長度方向延伸的長孔48上。此外，在第二夾具板41的上表面上，安裝有壓緊管40用的壓緊構件49。
在第二種實施形式中，經由與第一齒條43平行的直動導向塊51可往復移動的配置使輥42旋轉驅動用的第二齒條50。該第二齒條50的齒與第一齒條43有相同的節距，與小齒輪46嚙合。第二齒條50的基端部與作為使第二齒條50往復運動的直線驅動機構的氣缸52連接。
在圖5中，參考標號54表示彎曲管20時防止將管壓扁用的心軸，56表示使該心軸54與輥42的移動同步的後退用的心軸同步移動機構。
心軸54安裝到沿與第一齒條43平行的導軌56自由移動的移動臺55上。第三齒條58與第二齒條50平行地固定到該移動臺55上。在這種情況下，第二齒條50與第三齒條58具有相同的節距齒，由小齒輪60a，惰齒輪60b，小齒輪60c構成的齒輪系，將第二齒條50的直線移動的速度減速1/2傳遞給第三齒條58。
採用這樣構成的第二種實施形式，為了彎曲管20，氣缸52使第二齒條50前進的移動量必須為小齒輪46一面與第一齒條43嚙合一面沿箭頭方向直線移動的移動量的2倍。換句話說，由於做同樣的功移動距離為2倍，所以，移動輥42所需的氣缸52的驅動只需1/2。從而，可以減少加在氣缸52上的負荷，反過來說，即使用小容量的驅動機構的氣缸52可以發揮成倍的驅動力。
此外，第二齒條50的直線移動，中間經過齒輪系60變成一半並經由第三齒條58傳遞給移動臺55。其結果是，由於心軸54以一面彎曲管20一面直線移動的輥42的移動量相同的距離和速度和移動臺55一起移動，所以心軸54的前端總是和管20的彎曲的初始位置相一致，藉助心軸54非常好地防止管20被壓扁，所以可以完成沒有變形的彎曲加工。
第三種實施形式下面，參照圖6說明根據本發明的彎曲加工的第三種實施形式。
在這種第三種實施形式中，對一個管20一次同時進行多段彎曲。
如圖6所示，將圖1所示的彎曲裝置作為一個單位單元，將它們串聯地連接起來。此外，在圖6中，以圖1相同的參考標號表示同一個結構部件。在該實施形式中，各個輥21採用相同的半徑，小齒輪的節圓半徑與輥21的彎曲半徑相同。
在同時進行彎曲加工的裝置中，對於相鄰的單位單元，第一夾具板22或第二夾具板24彼此之間利用規定長度的連接杆60進行連接。在各連接杆40的中央位置上，中間經由銷62連接有滑子61。該滑子61可在導軌63上自由滑動。
採用這種同時進行彎曲的加工裝置，如第一種實施形式中說明的那樣，在將管20的兩個端部固定之後，如圖6所示，摺疊同時彎曲加工裝置的連接板40可以一次進行曲折的彎曲。
之所以能夠同時進行多段彎曲其原因如下。
這裡，圖7(a)表示串聯地連接輥7固定的結構的現有的彎曲加工裝置對管20進行的彎曲。
在輥7固定的情況下，當一次將管20曲折地彎曲時，在管20中，卷繞到各輥7上彎曲的圓弧部分與對應於該部分的連杆50的關節部分的長度不同，結果，與摺疊的連杆70的關係就好像管的兩個端部變短一樣。從而當如圖7(b)所示，進行一次彎曲時，管20推頂，連杆70不摺疊，實質上不能彎曲。
與此相對地，根據本實施形式-如在第一種實施形式中所說明的，輥21的位置只移動相當於卷繞到輥21上的圓弧的長度的量，作為總體，管20與夾具板22，24及連接杆60的相對關係在進行彎曲期間不變，所以在中途管不會推頂，可以順暢地而且一次性地實現曲折的彎曲加工。
此外，作為彎曲加工對象的工件，以管為例進行了說明，但本發明也適用於實心的細長杆狀的工件，和截面為矩形等的工件。
第四種實施形式其次，圖8至圖11是表示本發明的第四種實施形式的圖示。
根據第四種實施形式的彎曲加工裝置，是將用上述第三種實施形式的彎曲加工裝置曲折加工的管20沿與其彎曲方向正交的方向進一步一次曲折地進行多段彎曲加工的加工裝置。這種管20，通過進行本實施形式的加工，被加工成冷凝器用的ワイヤ冷凝器部件。在該第四種實施形式中，其基本結構為，以第三種實施形式的彎曲加工裝置作為一個彎曲加工單元，將兩臺彎曲加工單元77，78作為一對分別配置在管20的左右側。從而，在圖8中，由第一夾具22，第二夾具24，小齒輪26，齒條30構成的單位彎曲單元80，基本上和第三種實施形式是一樣的。多個單位彎曲單元80中間經由齒輪26的軸83以用該軸83將多個連杆構件82a至82h彎折的方式被串聯連接。
在該實施形式中，連杆構件82a至82h的長度依次加長。此外，位於一端的連杆構件82a利用樞轉支軸84a可自由轉動地支承，該樞轉支軸84a由滑子86a進行單臂支承。該連杆構件82a將安裝齒條30的第二夾具板24a保持在一個端部上。接在該連杆構件82a下面的連杆構件82b上，中間經由樞轉支軸84b安裝有第一夾具板22a。在這種情況下，第一夾具板22a與樞轉支軸84b成一整體地旋轉。並且，第一夾具板22a中間經由軸83連接到保持在連杆構件82c上的第二夾具板24b上。依此類推，單位彎曲單元80藉助連杆構件82c至82h連接。如上面所述的單位彎曲單元80的連接在第一彎曲加工單元77，第二彎曲加工單元78中是通用的。但是，在第一彎曲加工單元77中，作為彎曲模使用的長的棒狀的輥88a至88g分別與軸83同軸地連接。在另一個第二彎曲加工單元78中，輥88a至88g的前端與對向的軸83的前端部可拆裝地連接，藉此共用輥88a至88g。
如圖9所示，分別單臂支承各樞轉支軸84a至84h的滑子86a至86h，可以自由滑動地配合到平行鋪設在機框側面上的兩個導軌90a，90b上。在這種情況下，從端部起依次以每次跳過一個的方式，將滑子86a，86c，86e，86g配合到下側的導軌90a上，剩下的滑子86b，86d，86f，86h可自由滑動地配合到上側導軌90b上。通過這樣將滑子與導軌90a，90b交替地配置，在彎曲加工單元77，78摺疊時，可儘可能地避免滑子彼此之間的幹擾。
如圖10所示，在第一軸板22a與第二軸板24的連接部上形成長孔91，軸83與之動配合，藉此，和上述第一種實施形式一樣，可以一面與齒條30嚙合一面使之移動和輥捲入管20的量相同的量。此外，參考標號92，93是表示用於夾持管20使之不相對於連杆構件82a至82h移動、進行定位用的定位構件。
其中，在圖8中，參考標號94表示平行地安裝於第一彎曲加工單元77的連杆構件82a至82h的側面上的管壓板構件。在這種情況下，這些管壓板構件94間歇地從上方壓緊到構成彎曲的管20的凸起的部分上。與此相對地參考標號95表示平行地安裝到第二彎曲加工單元78的連杆構件82a至82h的側面上的管壓板構件，在這種情況下，這些管壓板構件95間歇地從下方壓緊到構成彎曲的管20的凹谷的部分上。
此外，如圖9所示，參考標號97，98，是氣缸，它們構成分別將連杆構件82a至82h及單位彎曲單元曲折地彎曲、拉直的直線往復運動加到前述一對彎曲加工單元77，78上用的線性驅動機構。
在這種情況下，氣缸97的活塞杆97a的前端中間經由支柱98與位於端部的滑子86a連接。該支柱98可沿水平鋪設的導軌滑動。同樣，位於氣缸97的對向側的氣缸98的活塞杆98a中間經由支柱99連接到另一端的滑子86h上。這些氣缸的行程大約為單位彎曲單元的總長度的一半。
在上面所述的第四種實施形式中，在圖8中，使第一彎曲加工單元77相對於第二彎曲加工單元78前進，使各個輥與第二彎曲加工單元78的軸83對接。這樣，如圖8所示，在第三種實施形式的加工裝置中，安裝兩組彎曲加工的管20在這種情況下，輥具有可同時加工管20的兩組的寬度。
其中，當分別使氣缸97，98動作，如圖11所示，滑子86a至86h從兩側移動，使其間隔縮小時，各個管20一面被管壓板構件94，95推壓，一面作為整體進行曲折狀的彎曲加工。在其開始階段，利用設在兩端的開始階段加載用的氣缸101a，101b分別對滑子86a，86b施加傾斜的力時，可以順暢地進行以後的彎曲加工。在這種情況下，由於各個單位彎曲單元起著和第一及第三種實施形式相同的作用，所以管20不會推頂，連杆70也不會不能摺疊，可以一次加工兩組管20。
在加工完畢之後，圖中未示出的各氣缸動作，第一、第二彎曲加工單元打開，然後可以使第一彎曲加工單元77後退。這時，從上側壓緊管20的管壓板94也一起後退，摺疊的管20的上部敞開，可以原封不動地將管20抬起取出。
如從上面的說明中可以看出，根據本發明，在依照輥的外周部彎曲工件的過程中，可以順暢地進行彎曲，特別是在彎曲管時，不會發生壓扁的彎曲，可進行高轉度的彎曲加工。
此外，對於一個工件，可以一次進行多段彎曲加工，可以大幅度地提高彎曲加工的加工效率。
權利要求
1.一種彎曲加工裝置，其特徵為，它配備有保持長的工件的一端的第一夾具，保持前述工件的另一個端部的第二夾具，沿前述第一夾具的長度方向安裝的第一齒條，安裝到前述第二夾具上、依照其外周對工件進行彎曲加工用的輥狀的彎曲模，經過軸與前述彎曲模同心地安裝、與前述第一齒條嚙合的小齒輪，以前述小齒輪沿前述齒條一面嚙合一面可以移動的方式、將第一夾具和第二夾具在可相對地旋轉的狀態下連接起來的連結構件。
2.如權利要求1所述的彎曲加工裝置，其特徵為，前述小齒輪的節圓半徑與工件的彎曲半徑一致。
3.如權利要求1所述的彎曲加工裝置，其特徵為，前述小齒輪的節圓半徑根據工件的材質所具有的延伸性，對於工件的彎曲半徑被進行增減的修正。
4.如權利要求1所述的彎曲加工裝置，其特徵為，代替前述連結構件，與前述第一齒條平行地配置與前述小齒輪螺紋配合的與前述齒條具有相同節距的驅動用第二齒條，並且設置使前述第二齒條往復直線運動的線性驅動機構，通過使前述第二齒條移動，前述小齒輪一面與前述第一齒條嚙合，前述彎曲模一面轉動。
5.如權利要求4所述的彎曲加工裝置，其特徵為，在前述工件為金屬製造的管時，為防止該管壓扁，配備有插入前述管內的心軸。
6.如權利要求5所述的彎曲加工裝置，其特徵為，更進一步具有使心軸與前述彎曲模的移動同步後退的心軸同步移動機構，該心軸同步移動機構包括以下部分構成與前述第二齒條節距相同且可沿長度方向移動的第三齒條，固定有第三齒條並安裝前述心軸的移動臺，將前述第二齒條的直線運動減速1/2傳遞給前述第三齒條的齒輪系。
7.一種彎曲加工裝置，其特徵為，它配備有多個單位彎曲單元和彎曲加工單元，其中，所述單位彎曲單元包括以下部分構成分別保持工件的被彎曲加工部位的兩側的第一及第二夾具構件，安裝到前述第一夾具構件上的齒條，安裝到前述第二夾具構件上並依照其外周面彎曲加工工件用的輥狀彎曲模，經由軸與前述彎曲模同心地連接並與前述齒條嚙合的小齒輪，以及為使前述小齒輪可沿前述齒條一面嚙合一面移動、經由前述軸以第一夾具構件和第二夾具構件可相對旋轉的狀態連接的連結構件構成；其中，所述彎曲加工單元具有經前述單位彎曲單元曲折地連接的多個連杆構件，自由轉動地支承各連杆構件的多個滑子，與前述滑子可自由滑動地配合併對前述滑子的運動進行導向的導軌。
8.如權利要求7所述的彎曲加工裝置，其特徵為，它具有在工件的左右兩側上其中的一個可相對於前述工件遠離和接近方式配置的一對前述彎曲加工單元，將前述連杆構件和單位彎曲單元曲折地彎曲、拉直用的直線往復運動加在前述一對加工單元上用的線性驅動機構。
9.如權利要求8所述的彎曲加工裝置，其特徵為，前述彎曲加工單元的彎曲模是由左右一對單位彎曲加工單元共用，可以同時加工並列排列的至少兩個以上工件的棒狀的彎曲模。
10.如權利要求9所述的彎曲加工裝置，其特徵為，前述一個彎曲加工單元的第一夾具構件、第二夾具構件分別具有從上方推壓到彎曲的工件的凸起部分上的壓板，前述另外一個彎曲加工單元的第一夾具構件、第二夾具構件分別具有從下方推壓彎曲的工件的凹谷部的壓板。
全文摘要
一種彎曲加工裝置，由以下部分構成保持長的工件(20)的一端的第一夾具(22)，保持前述工件(20)的另一個端部的第二夾具(24)，沿前述第一夾具(22)的長度方向安裝的齒條(30)，安裝到前述第二夾具(24)上、依照其外周對工件進行彎曲加工用的輥狀的彎曲模(21)，經過軸(28)與前述彎曲模(21)同心地連接、與前述齒條(30)嚙合的小齒輪(26)，以前述小齒輪(26)沿前述齒條(30)一面嚙合一面可以移動的方式、經由前述軸(28)將第一夾具(22)和第二夾具(24)在可相對地旋轉的狀態下連接起來的連結構件(27)。
文檔編號B21D11/00GK1404422SQ01805194
公開日2003年3月19日 申請日期2001年2月19日 優先權日2000年2月17日
發明者小林則夫 申請人:三櫻工業株式會社