一种空调管加工用数控弯管组件及弯管机

本发明涉及管道加工，尤其涉及空调管加工用数控弯管组件及弯管机。

背景技术：

1、现有技术中，空调管路、制冷管路以及类似薄壁金属管件在加工过程中通常需要经过弯曲成型工序，以满足设备内部空间布置以及流体输送路径设计需求。

2、然而，现有弯管设备的模具运动方式通常较为固定，大多采用模轮旋转带动管材绕固定弯曲中心偏转，或者通过压模单向移动对管材进行挤压成型。在实际加工过程中，该类结构通常仅能形成单一形式的折弯作用，当加工不同材质、不同壁厚或不同弯曲半径的管材时，无法根据管材自身变形特性调整折弯过程中的受力方式，导致设备适用范围受到限制。

3、尤其的，在现有的压弯结构中，压块与管材、定模之间通常依靠纯摩擦力或简单的滚轮导向进行传动。在巨大的弯折抗力下，压块与管材之间不可避免地会产生微小的相对滑移，且存在局部过度挤压的问题，从而在软质的空调管表面留下严重的拉伤划痕。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决传统折弯方式较为单一，难以协调具体管体材料和规格进行快速适配生产工艺，并且目前的挤压弯折结构中极易出现局部过度挤压造成管体表面划痕的问题，提出一种空调管加工用数控弯管组件及弯管机。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种空调管加工用数控弯管组件，包括悬臂和其上安装的定模结构，以及定模结构一侧挤压的动模结构，所述定模结构包括模轮和模轮底端安装的控制结构，所述模轮上轴向贯穿转动有驱动轴；

3、所述动模结构包括安装在驱动轴上的u型架体，且u型架体上滑动安装有承压副，所述承压副上水平限位滑动有与模轮啮合的模仁；

4、所述控制结构包括与模轮底端摩擦贴合的旋转座，且旋转座上花键配合有受电磁力垂直升降控制的花键台，并于花键台上升时同步锁定悬臂和旋转座，下降时同步锁定u型架体和旋转座，以切换模仁在模轮上对管体的单侧挤压偏转、配合模轮自旋的同步偏转和模仁与模轮之间的间断差速偏转状态。并通过分时锁定改变动力传递路径，实现管体挤压折弯、拉拔折弯及复合折弯模式的自由切换。

5、作为上述技术方案的进一步描述：所述控制结构还包括安装在悬臂下方的若干个电磁铁，所述花键台的上下两侧均呈齿牙状，且悬臂与u型架体的相对侧均开设有与花键台齿牙状配合的定位槽，所述驱动轴轴向贯穿在旋转座内。

6、作为上述技术方案的进一步描述：所述动模结构还包括安装在u型架体上的电动伸缩杆，且电动伸缩杆的伸缩端与承压副固定。

7、作为上述技术方案的进一步描述：所述承压副包括滑动在u型架体内侧的滑架，所述滑架上转动安装有压轮，且压轮的弧形侧壁固定有两个齿轮，所述滑架的上下两侧分别安装有两组限位轮，所述滑架上开设有与u型架体嵌合滑动的滑槽。

8、作为上述技术方案的进一步描述：所述模仁包括一侧呈凹陷状的模体，所述模体的凹陷侧外沿呈弧形状以贴合模轮两侧形成定位，且模体的凹陷侧外沿设置有第二齿部，所述模体的右侧开设有与齿轮同步啮合的两个齿槽，并通过两个齿槽之间形成与压轮配合传递压力的施压台，所述模体的上下两侧均设置有用于贴合限位轮滚动以形成水平限位滑动状态的限位台。

9、作为上述技术方案的进一步描述：所述模轮包括轮体，且轮体的顶部呈阶梯状凹陷开设有对轴承安装的锁槽，所述轮体的底部凸起状一体成型有用于插入旋转座摩擦贴合的锁台，所述轮体的外沿设置有与第二齿部啮合的第一齿部。

10、作为上述技术方案的进一步描述：所述驱动轴包括贯穿在旋转座上的轴体，且轴体上一体成型有凸肋，并由凸肋上方挤压一个轴承贴合在旋转座内形成旋转支撑，所述轴体的顶部设置有螺纹部，所述螺纹部上通过螺帽安装有顶套，所述顶套的底部设置有用于挤压锁槽内轴承的压台，所述顶套与u型架体的顶部固定，并通过顶部螺帽的挤压下与凸肋形成模轮两端夹持状态的旋转安装。

11、作为上述技术方案的进一步描述：所述悬臂的底部固定有驱动器，且驱动器的输出轴与驱动轴固定，所述驱动器由步进电机和减速器组成。

12、本发明还公开一种空调管加工用数控弯管机，包括如上所述的空调管加工用数控弯管组件，还包括机架以及机架上安装的供料机构，所述供料机构包括旋转夹具，以及用于旋转夹具夹持空调管后轴向位置输送的电动伸缩杆，用以配合该数控弯管组件的定向或定距折弯，其中供料机构由安装有电动伸缩杆的旋转夹具组成，用于空调管夹持后的轴向位置输送和对空调管的偏转角度控制，用以协作该数控弯管组件对空调管的定向或定距折弯。

13、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

14、本发明通过设置由花键台、电磁铁以及旋转座组成的控制结构，使模轮与悬臂、u型架体之间能够根据加工需求进行选择性锁定，从而改变模轮与模仁之间的相对运动关系，使同一套弯管组件能够在不同控制状态下实现拉拔式折弯、挤压式折弯以及间歇复合式折弯。相比于传统弯管设备中模具运动方式固定，仅能依靠单一旋转或单向挤压完成管材弯曲加工的方式，本方案能够主动调整模轮与模仁之间的运动状态，使管材受力过程更加灵活，可针对不同材质、不同壁厚以及不同弯曲半径的管体选择对应折弯模式，提高设备对复杂管路加工需求的适配能力；

15、当花键台与u型架体锁定时，模仁能够伴随u型架体围绕模轮同步偏转，使管体在模轮支撑作用下形成端部夹持拉拔折弯，通过模轮作为成型基准对管体进行导向，可降低管体折弯过程中的偏移现象，提高弯曲轨迹的一致性；

16、当花键台与悬臂锁定时，模轮保持固定状态，而模仁在驱动轴带动下沿模轮外侧运动，通过模仁与模轮的啮合挤压实现连续压弯，使管体受力区域随模仁移动而连续变化，此时模仁贴合模轮外沿周向啮合偏转并位移，模仁的凹陷状内侧连续贴合管体，并对待折弯区段持续提供承托，避免传统固定压点加工造成的局部过度挤压问题，提高折弯表面的平滑性。

17、通过控制电磁铁进行间断性的通断，使花键台能够在不同锁定位置之间快速切换，使模轮与模仁之间形成周期性的相对运动差，实现挤压折弯与拉拔折弯的复合加工方式。该结构能够使管材在折弯过程中同时受到径向成型压力以及轴向牵引作用，使材料内部应力分布更加均匀，降低因单一弯曲方式导致的管壁减薄、褶皱以及局部变形问题，提高薄壁管件加工质量。

1.一种空调管加工用数控弯管组件，包括悬臂（1）和其上安装的定模结构（2），以及定模结构（2）一侧挤压的动模结构（3），其特征在于：所述定模结构（2）包括模轮（21）和模轮（21）底端安装的控制结构（22），所述模轮（21）上轴向贯穿转动有驱动轴（6）；

2.根据权利要求1所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述控制结构（22）还包括安装在悬臂（1）下方的若干个电磁铁（223），所述花键台（222）的上下两侧均呈齿牙状，且悬臂（1）与u型架体（31）的相对侧均开设有与花键台（222）齿牙状配合的定位槽，所述驱动轴（6）轴向贯穿在旋转座（221）内。

3.根据权利要求1所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述动模结构（3）还包括安装在u型架体（31）上的电动伸缩杆（32），且电动伸缩杆（32）的伸缩端与承压副（33）固定。

4.根据权利要求1所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述承压副（33）包括滑动在u型架体（31）内侧的滑架（331），所述滑架（331）上转动安装有压轮（332），且压轮（332）的弧形侧壁固定有两个齿轮（333），所述滑架（331）的上下两侧分别安装有两组限位轮（335），所述滑架（331）上开设有与u型架体（31）嵌合滑动的滑槽（334）。

5.根据权利要求4所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述模仁（4）包括一侧呈凹陷状的模体（41），所述模体（41）的凹陷侧外沿呈弧形状以贴合模轮（21）两侧形成定位，且模体（41）的凹陷侧外沿设置有第二齿部（45），所述模体（41）的右侧开设有与齿轮（333）同步啮合的两个齿槽（43），并通过两个齿槽（43）之间形成与压轮（332）配合传递压力的施压台（42），所述模体（41）的上下两侧均设置有用于贴合限位轮（335）滚动以形成水平限位滑动状态的限位台（44）。

6.根据权利要求5所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述模轮（21）包括轮体（211），且轮体（211）的顶部呈阶梯状凹陷开设有对轴承安装的锁槽（212），所述轮体（211）的底部凸起状一体成型有用于插入旋转座（221）摩擦贴合的锁台（213），所述轮体（211）的外沿设置有与第二齿部（45）啮合的第一齿部（214）。

7.根据权利要求6所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述驱动轴（6）包括贯穿在旋转座（221）上的轴体（61），且轴体（61）上一体成型有凸肋（62），并由凸肋（62）上方挤压一个轴承贴合在旋转座（221）内形成旋转支撑，所述轴体（61）的顶部设置有螺纹部（63），所述螺纹部（63）上通过螺帽安装有顶套（64），所述顶套（64）的底部设置有用于挤压锁槽（212）内轴承的压台（65），所述顶套（64）与u型架体（31）的顶部固定，并通过顶部螺帽的挤压下与凸肋（62）形成模轮（21）两端夹持状态的旋转安装。

8.根据权利要求1所述的空调管加工用数控弯管组件，其特征在于，所述悬臂（1）的底部固定有驱动器（5），且驱动器（5）的输出轴与驱动轴（6）固定。

9.一种空调管加工用数控弯管机，其特征在于，包括权利要求7所述的空调管加工用数控弯管组件；还包括机架以及机架上安装的供料机构，所述供料机构包括旋转夹具，以及用于旋转夹具夹持空调管后轴向位置输送的电动伸缩杆，以配合该数控弯管组件的定向或定距折弯。