[发明专利]一种不锈钢折弯机

权利要求书

1.一种不锈钢的折弯方法，其特征在于，采用一种不锈钢折弯机，所述的不锈钢折弯机包括底板、固定于底板上的定模固定组件、固定于定模固定组件上方的定模组件；

所述定模组件内设有用于固定直钢管的圆通孔和用于固定90°定角弯头的90°弯头通孔，所述圆通孔和90°弯头通孔的直径相同，且共用一个输出口；

所述定模组件在输出口的一侧设有用于折弯导向的R角模，所述R角模开有R角模圆弧凹槽，所述R角模圆弧凹槽的轴线与输出口的轴线相接且共面；

所述底板上还垂直固定有旋转轴；所述旋转轴通过轴承连接有齿轮齿条机构；其中，齿轮齿条机构上的齿条连接有驱动组件，齿轮齿条机构上的齿轮上方设有动模，所述动模的一侧设置动模圆弧凹槽，所述动模圆弧凹槽的轴线与R角模圆弧凹槽的轴线共线，所述驱动组件设有位移传感器和控制系统；

所述齿轮的上部设有用于连接的凸台，所述凸台处通过螺栓连接有动模底板，所述动模底板与动模螺栓连接；所述R角模圆弧凹槽和动模圆弧凹槽为内径相同的半圆形的凹槽；

所述的折弯方法包括以下步骤：

(1)计算需折弯的钢管的最小弯曲半径；

(2)计算所述钢管的最小折弯力，并验证驱动组件的推力；具体步骤如下：

(2-1)通过广义胡可定律，计算所述钢管的弯矩：

M＝σ·W

σ＝E·ε

W＝π(D⁴-d⁴)/16D

其中，σ为钢管径向截面上的正应力，W为钢管径向截面的截面模量，M为钢管的弯矩，E为钢管的弹性模量，ε为钢管的轴向线应变，D为钢管的外径，d为钢管的内径；

(2-2)根据简支梁模型，计算所述钢管的最小折弯力：

F＝4M/L

L＝6R+3D

其中，R为钢管的最小折弯半径，F为最小折弯力，L为简支梁的跨距；

(2-3)根据步骤(2-2)得到的钢管的最小折弯力，验证驱动组件的推力需满足：

F′F/η

其中，F′为驱动组件的推力，η为驱动组件的实际工作效率；

(3)通过齿条和齿轮配合运动的距离，验证驱动组件的行程；齿条与齿轮配合运动距离为：

l＝π×d₁×180°/360°

d₁＝mz

其中，d₁为分度圆直径，m为齿轮模数，z为齿轮的齿数；

则，驱动组件的行程需满足：l₁≥l+l′

其中，l₁为驱动组件的工作行程，l′为安全预留；

(4)根据需折弯的钢管的规格，选择匹配的定模组件和动模；根据需折弯的钢管的折弯R角，选择匹配的R角模；

(5)控制系统驱动所述驱动组件运行，使动模位于圆弧凹槽的轴线与输出口的轴线共线的位置，并通过位置传感器设置所述位置为原始位置，将齿轮齿条机构的规格参数及钢管需折弯的角度输入驱动组件的控制系统，控制系统通过位置传感器设定齿条运行的距离，控制系统驱动所述驱动组件运行至位置传感器设定的距离。

2.如权利要求1所述的折弯方法，其特征在于，所述定模组件包括沿圆通孔和90°弯头通孔的轴向分开的第一定模和第二定模，所述第一定模和第二定模相匹配，所述第一定模和第二定模通过插板和定位销定位。

3.如权利要求1所述的折弯方法，其特征在于，所述定模固定组件包括底部焊接于底板的定模固定柱和焊接于定模固定柱上方的定模底板；所述定模组件和R角模均通过螺栓固定于定模底板。

4.如权利要求1所述的折弯方法，其特征在于，所述驱动组件包括液压油缸，所述位移传感器内置于液压油缸内。