[发明专利]用于弯曲管件、杆、成型段和类似坯料的方法及对应装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于弯曲管件、杆、成型段和类似坯料的方法。

根据另一方面，本发明涉及用于弯曲管件、杆、成型段和类似坯料的装置。

背景技术

表述“用于弯曲管件、杆、成型段和类似坯料的方法”旨在指所讨论的坯料进行塑性变形的一套技术操作，需要这些操作来根据连续或不连续的路径，通过将简单或合成的机械应力施加到坯料上，以及通过适当地约束坯料自身，来使坯料的轴线的路线从直线路线改变成曲线路线。在本说明的剩余部分中，为方便起见，将参照管件的弯曲，但本发明显然可应用于任何其它类似坯料(可以是条、成型段)等的弯曲。

已知的弯曲方法在通常依靠适当地设定尺寸及成形的弯曲工具(模具)来施加变形力或扭矩的方式以及约束管件的方式上大体上各不相同。弯曲方法的特征参数为管件的尺寸(直径和厚度)、管件的材料和管件的轴线的空间路线，该路线由相邻弯头之间的笔直部分的长度限定、由弯曲半径和角度限定，以及由弯头的相对空间定向限定。特别地，弯曲方法的最终产品的各个弯头由弯曲半径或中心线半径限定，以及由弯曲角度限定。

当今，最常用的管件弯曲方法是拉伸弯曲、伸展弯曲和轧辊弯曲(或可变半径弯曲)。

附图的图1A和1B示意性地说明了拉伸弯曲方法，且该拉伸弯曲方法基本上在于以下两个步骤：

a)由110表示的待弯曲管件在其前端处夹在能够绕与管件110的轴线X相垂直的轴线Z进行旋转的弯曲工具或模具112与前夹持块114之间，并且在前块114的上游由后靠接座块116引导，后靠接座块116通常安装在可动的滑动器(未示出)上，以便能够沿管件110的轴线X的方向(下文简称为轴向方向)滑动，以伴随管件自身的轴向前向运动(图1A)；以及

b)使模具112绕旋转轴线Z进行旋转，以便在向前拉伸管件110的同时，使管件110围绕着模具112自身的成形凹槽118(成形凹槽118沿半径为R的曲线延伸)卷绕，同时后座块116伴随着管件110的轴向前向运动并将垂直于轴向方向X的反作用力施加在其上，从而在管件110上产生具有与模具112的凹槽118的中心线半径R基本上相对应的中心线半径的弯头(图1B)。

拉伸弯曲方法此时是最常用的方法，且其能够在质量方面提供最佳的结果。特别地，这种方法使得可能获得较小的中心线半径，该中心线半径较小，甚至小于管件直径的一倍，而且质量良好。另一方面，这种方法具有几个限制，例如这样的事实：当须要获得具有不同中心线半径的弯头或者须要加工具有不同直径的管件时，这种方法需要更换模具，以及这种方法需要使用特别复杂的设备来产生具有插入其中的非常小或者甚至是零长度的笔直部分的弯头序列。

附图的图2A和2B中示意性地说明了伸展弯曲方法，其中，与图1A和1B的零件和元件相同或对应的零件和元件被赋予了相同的参考标号，且该伸展弯曲方法基本在于以下两个步骤：

a)待弯曲的管件110在其后端处用后夹持块114夹持，以便相对于固定模具112向前凸出，固定模具112具有沿中心线半径R的曲线路径延伸的成形凹槽118，管件110由弯曲座块116抵靠着凹槽施压，弯曲座块116能够绕垂直于管件110的轴线X且通过凹槽118的曲率中心的旋转轴线Z进行旋转(图2A)；以及

b)使弯曲座块116绕旋转轴线Z旋转，从而使管件110绕在模 具112上，并且在管件自身上产生具有与模具112的凹槽118的中心线半径R基本上相对应的中心线半径的弯头(图2B)。

因此，上述两种已知的弯曲方法都受使得可仅获得固定中心线半径(即与模具的成形凹槽的中心线半径相对应的中心线半径)弯头的缺点的影响。为了获得具有不同中心线半径的弯头，因此需要更换模具，并相应地停止该过程。因此，当管件必须具有带有不同中心线半径的多个弯头的复杂路径时，则必须进行多次模具更换，且因此必须相应地多次停止该过程，这导致大大增加了工作循环的持续时间。这就造成了生产过程以及因此最终产品的较高的成本。另外，为了使得可自动地更换具有不同中心线半径的工具以减少工具更换停工时间的持续时间，机器必须设有特殊的操作装置，而且机器因此更复杂且更昂贵。

附图的图3A至3C示意性地说明了轧辊弯曲方法或可变半径弯曲方法，其中，与上述附图的零件和元件相同或对应的零件和元件被赋予了相同的参考标号，且该轧辊弯曲方法基本上在于以下步骤：

a)待弯曲的管件110在其后端处由安装在夹头承载滑动器(未示出)上的夹头114夹持，夹头114可以沿管件110的轴线的方向X滑动(图3A)；