阅读说明：本技术 一种金属型材自动折弯机 (A kind of mental section automatic bending machine ) 是由 王卫 袁小宝 于 2019-07-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金属型材自动折弯机,包括工作平台,滑轨,滑轨上设有第一滑块和第二滑块,第一滑块上设有公模；第二滑块上设有折弯轴和母模,所述第一滑块与所述第二滑块之间设有第一复位机构；所述第二滑块与所述挡板之间设有第二复位机构；所述母模两侧对称的设有一对型材工装,型材工装上设有若干夹钳；所述工作平台上方远离所述公模的一侧设有若干定位轮,所述定位轮包括前后错开设置的若干第一定位轮和若干第二定位轮；工作平台的末端设有定位挡块,定位挡块与所述母模处于同一水平轴线上；所述定位挡块上设有行程开关；本折弯机结构精巧、操作方便、安全可靠,能够进行精确的折弯成型加工,可以加工封闭形的产品,适用范围广。(The invention discloses a kind of mental section automatic bending machine, including workbench, sliding rail, sliding rail is equipped with the first sliding block and the second sliding block, and the first sliding block is equipped with male model；Second sliding block is equipped with bending axis and master mold, and the first resetting-mechanism is equipped between first sliding block and second sliding block；The second resetting-mechanism is equipped between second sliding block and the baffle；The master mold is monosymmetric to be equipped with a pair of of profile tooling, and barman loads onto equipped with several clamps；Side above the workbench far from the male model is equipped with several locating wheels, and the locating wheel includes several first locating wheels and several second locating wheels that front and back is arranged in a staggered manner；The end of workbench is equipped with position block, and position block and the master mold are on same level axis；The position block is equipped with travel switch；It is this bending machine delicate structure, easy to operate, safe and reliable, it is able to carry out accurate bending and molding processing, the product of enclosed shape can be processed, it is applied widely.)

一种金属型材自动折弯机

技术领域

本发明专利涉及型材折弯设备技术领域，具体涉及到一种金属型材自动折弯机。

背景技术

型材是指金属经过塑性加工成形、具有一定断面形状和尺寸的实心直条。型材加工方便，便于大批量生产，在工业产品中有着广泛的用途。

对于三维结构的产品，型材需要通过焊接、螺栓连接或铆接的形式进行连接，从而组成三维结构，而型材折弯工艺则可以不使用上述连接方式，同时保持较高的强度和更一体化的外观。

金属型材的折弯一般采用的方法有滚弯、拉弯和压弯。其中滚弯成形方法适用于大半径圆弧的连续弯折，更适用于铁轨、车框等长弧度型材处理，对于消费电子、小家电等小型结构的型材边框则不适用；拉弯成形方法是依靠折弯区域内侧的模具定位，通过拉动型材弯折区域的两侧来完成弯曲成形，弯曲过程中型材各部分受力不均，弯曲成形部分的曲率也不均匀，难以保证较高的形位公差精度；压弯成形方法需要在冲床或专用液压机上进行，多用于车辆保险杠、护栏等长结构件的单点或多点弯折，去弯折区域回弹较大，需要多次试模以确定弯折的回弹精度，对于型材封闭型连续弯折则无法加工。

例如中国实用新型专利(公开号：CN205519109U)在2016年公开了一种圆钢自动折弯装置，该圆钢自动折弯装置由电机、传动丝杠、支座、传动件、定位轮、方形冲头、操作平台、固定支座及其它辅助机构组成，该圆钢自动折弯装置的特征在于操作平台上的固定支座设有电机，电机将动力传给传动丝杠，传动丝杠带动传动件作直线运动，在传动件的另一端有方形冲头，方形冲头将圆钢折弯，在操作平台的一端有两个定位轮，从而实现圆钢的折弯。该自动折弯装置虽然能够实现圆钢的折弯，但是折弯的精度低，工件受力不均匀，不能够折弯精度要求较高的型材。

而且现有的折弯装置，在折弯工件后，公模、母模不能自动复位，需要单独控制公模、母模复位，不够便捷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种结构精巧、操作方便、安全可靠的金属型材自动折弯机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种金属型材自动折弯机，包括工作平台，所述工作平台中部开有通槽，所述通槽下方至少设有一对滑轨，所述滑轨两端分别通过挡板固定并连接在所述工作平台的底部；所述滑轨上依次设有第一滑块和若干第二滑块，所述第一滑块上设有公模；所述第二滑块上设有水平安装板，所述水平安装板中部设有折弯轴，所述折弯轴上方远离所述公模的一侧设有母模，所述公模与所述母模均位于所述工作平台上方并处于同一高度，所述母模通过母模支架固定在所述水平安装板上，所述水平安装板与所述第一滑块之间设有第一复位机构；所述第二滑块与所述挡板之间设有第二复位机构；

所述母模两侧对称的设有一对型材工装，一对所述型材工装分别套设在所述折弯轴上并能在所述折弯轴上转动；所述型材工装靠近所述公模的一侧设有若干夹钳；

所述工作平台上方远离所述公模的一侧设有若干定位轮，所述定位轮包括前后错开设置的若干第一定位轮和若干第二定位轮，若干所述第一定位轮与若干所述第二定位轮分别在所述工作平台上沿以所述公模的水平中轴线对称分布在所述通槽的两侧；所述型材工装设置在所述公模与所述定位轮之间的区域；

所述通槽位于所述母模一侧的末端设有定位挡块，所述定位挡块通过支架固定在所述工作平台上方，所述定位挡块与所述母模处于同一水平轴线上；所述定位挡块上设有行程开关。

本自动折弯机通过公模向母模方向移动，公模挤压母模前方的型材一起向后运动，在定位轮的配合作用下，完成对型材的折弯；折弯完成后，在第一复位机构和第二复位机构的作用下，公模、母模及型材工装均能够自动复位。

所述折弯轴与所述母模及母模支架一同设置在所述水平安装板上方，能够保证母模与折弯轴同步移动，相对位置保持不变，有利于提高型材折弯处的准确性；

型材工装的设置，使得型材能贴合并固定在型材工装上，弯曲过程中，型材受力均匀，保证了较高的公差精度；而且一旦型材准确被装卡后，在折弯的过程中不需要调整型材位置，也不用担心型材受力后发生晃动或错位，提高了折弯成品率；

沿折弯中心对称设置的定位轮，能够较好的限制型材工装的移动位置及所需折弯的角度，确保型材折弯角度的准确性；

通槽末端的定位挡块，能够避免母模过度向后运动，同时当母模触碰到定位挡块上的行程开关时，行程开关能够发送指令使动力输出装置停止动力的输出，或停止前进并带动公模5开始反向运动回初始位置。

进一步的，所述母模支架包括竖直支架和水平支架，所述竖直支架固定安装在所述水平安装板上，所述水平支架一端固定在所述竖直支架上，另一端设置在所述折弯轴上方；所述母模固定连接在所述水平支架上，所述水平支架上还设有一对夹块，一对所述夹块位于所述母模两侧。

采用母模支架的结构，能够保证母模稳定固定在所述水平安装板上方，又不会影响折弯轴的布置；一对夹块能够防止母模向两侧晃动，避免折弯时出现偏差。

进一步的，所述水平安装板靠近所述第一滑块的一端设有一对对称设置的导向杆，所述导向杆水平的延伸至所述第一滑块；所述第一滑块上设有一对导向孔，所述导向杆穿过所述导向孔并在末端设有限位螺栓；所述第一复位机构设置在所述导向杆上，所述第一复位机构为第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述导向杆上。

导向杆的设置能够保证公模移动方向的准确性，公模的顶端能够准确对准母模的凹槽；在折弯时，第一滑块沿滑轨及导向杆向母模移动，压缩所述第一弹簧，公模接触型材并完成折弯后，公模、母模返回，在第一弹簧的作用下，母模与公模之间的距离回复到初始位置，两者之间的相对距离保持与折弯前一致，便于装卡下一根型材，而不用反复手动调整母模与公模之间的距离。

进一步的，所述第二滑块为两块，前后平行的套设在所述滑轨上，所述水平安装板水平的安装在两块所述第二滑块上；所述第二滑块与靠近所述母模一侧的所述挡板之间的滑轨上设有所述第二复位机构；所述第二复位机构为第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述滑轨上，两端分别固定连接在所述第二滑块和所述挡板上。由于水平安装板上方安装了较多的部件，为了保持水平安装板的平衡和稳定，采用两块平行设置的第二滑块支撑和固定水平安装板；第二弹簧能够在完成折弯后，将第二滑块反推至初始位置。

进一步的，所述型材工装包括一体成型的安装部和连接部，所述连接部为带孔的圆盘形，所述连接部套设在所述折弯轴上；所述安装部为竖直板形，所述安装部朝向所述公模的一面设有台阶，所述台阶上螺接有活块，所述活块与所述型材外轮廓相适配；所述活块下方的所述安装部上安装有插销定位块，所述插销定位块上设有若干竖直的定位销；所述安装部的顶部安装有所述夹钳；所述安装部远离所述连接部的一端还安装有支撑柱，所述支撑柱底部嵌有滚珠，所述滚珠与所述工作平台的上表面接触。

采用此结构的型材工装，连接部能够通过轴套连接在折弯轴上并转动，安装部能够固定型材，直至型材折弯成型，使型材受力均匀；活块的设置，便于根据不同型号的型材选用不同的活块，而不用更换整个型材工装，增加了型材工装的使用范围，降低了工装成本，活块可以根据不同型材的截面形状进行加工定制和更换；定位销能够准确定位型材位置，在夹钳的配合下，型材的位置能够准确固定，提高了折弯的精度；支撑柱能够支撑所述型材工装并保持其平衡，滚珠有利于型材工装在所述工作平台上移动。

进一步的，每个所述型材工装上方固定螺接有一对平行的所述夹钳，所述夹钳的夹头顶住所述型材。

其中，所述夹钳固定型材的方式还可以被替换为螺栓、胶粘接、真空吸附、电磁吸附、销钉、铆钉等装夹方式。

进一步的，所述公模的顶端为90°折角，所述母模的顶端为90°凹槽，所述公模的顶端顶压所述型材向所述凹槽中折弯；所述折角与所述凹槽均为圆弧过渡；同侧的所述第一定位轮与所述第二定位轮的中心连线与所述水平中轴向呈45°角。保证型材能够被准确的折弯90°，所述公模和母模为折弯成型的主要模具，定位轮起辅助成型的作用，进一步保证折弯角度的准确性。

进一步的，所述定位轮包括轮轴和轮毂，所述轮毂套设在所述轮轴的上部，所述轮轴的下端可拆卸的连接在所述工作平台上；所述工作平台上设有若干安装孔，所述安装孔上分别安装所述第一定位轮和第二定位轮。所述轮毂与轮轴形成轴承连接，轮毂以轮轴的轴线为中心自由转动；此处可拆卸的连接方式可以举出螺栓连接、焊接、胶粘接、真空吸附、电磁吸附的连接方式；作为便于针对不同折弯要求进行定位轮的更换，这里优选的固定方式为螺栓连接。此处轮轴与轮毂连接的方式可以为滚动轴承、滑动轴承；此处优选成本低、易于维护的滑动轴承。

进一步的，所述第一复位机构和所述第二复位机构分别为弹簧、发条复位机构、重力滑轮或推杆复位机构中的一种。当折弯轴与导轨之间的相对位置发生变化时，可以存储能量，并在折弯轴所受动力输出装置的推力消失后，复位机构释放所存储的能量来驱动折弯轴和母模返回原位置。

进一步的，所述滑轨为一对平行设置的滑轨，所述滑轨下方设有动力输出装置，所述动力输出装置的推杆与所述第一滑块的下端固定连接；所述动力输出装置为电机、电磁铁、液压油缸、压电陶瓷、气缸中的一种。

本折弯机的工作方式为：将将型材通过夹钳固定于型材工装上，启动动力输出装置，驱动第一滑块沿滑轨直线运动，从而带动上方的公模沿滑轨方向直线运动，直至公模与型材接触，公模同时推动型材、型材工装发生运动；型材工装在前方的定位轮的限位下一端不继续前移，左右两侧的型材工装将绕折弯轴发生转动，靠近折弯轴的一端继续前移，型材在公模、型材工装和母模的共同作用力下开始产生弯折；直至型材工资另一端顶住后方的定位轮，公模的顶端将型材完全推进母模的凹槽中，型材达到所需折弯的角度为止。

当达到所需折弯的角度时，母模与定位挡块接触并触发行程开关，动力输出装置停止前进并带动公模开始反向运动回初始位置，公模率先脱离型材；折弯轴在第二复位机构作用下连同母模和型材工装返回初始位置，折弯好的型材也随型材工装返回到初始位置；由于复位过程中，工作平台前方无限位及公模也不接触型材工装，左右两侧的型材工装仍然是保持90度夹角的，松开夹钳，取下型材；将型材工装调整到水平，装卡下一件型材，继续折弯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过型材工装及定位轮的设置，保证了型材折弯成型的准确性；2、本折弯机采用模块化设计，可以显著减少设计成本，并方便根据不同的型材、折弯角、尺寸等进行模块切换，更加便于灵活性的生产；3、本折弯机能够进行精确的折弯成型加工，可以加工封闭形的产品；同时加工效率高，自动化控制程度高，方便进行连续、快速大批量的自动化生产。

附图说明

图1为本发明一种金属型材自动折弯机的立体结构图。

图2为本发明一种金属型材自动折弯机的侧视图；

图3为本发明一种金属型材自动折弯机的俯视图；

图4为本发明一种金属型材自动折弯机的母模支架结构示意图；

图5为本发明一种金属型材自动折弯机的A-A处局部剖视图；

图6为本发明一种金属型材自动折弯机的型材工装结构示意图；

图7为本发明一种金属型材自动折弯机的折弯完成状态示意图；

图8为本发明一种金属型材自动折弯机用于加工封闭形产品的示意图；

图中：1、工作平台；2、通槽；3、滑轨；4、挡板；5、第一滑块；6、第二滑块；7、水平安装板；8、折弯轴；9、公模；10、母模；11、母模支架；1101、竖直支架；1102、水平支架；1103、夹块；12、型材工装；1201、安装部；1202、连接部；1203、活块；1204、插销定位块；1205、定位销；1206、支撑柱；1207、滚珠；13、夹钳；1301、夹头；14、型材；15、定位轮；1501、第一定位轮；1502、第二定位轮；1503、轮轴；1504、轮毂；16、定位挡块；17、支架；18、导向杆；19、第一弹簧；20、第二弹簧；21、动力输出装置；22、推杆。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1～图4所示，一种金属型材自动折弯机，包括工作平台1，所述工作平台1中部开有通槽2，所述通槽2下方设有一对滑轨3，所述滑轨3两端分别通过挡板4固定并连接在所述工作平台1的底部；所述滑轨3上依次设有第一滑块5和若干第二滑块6，所述第一滑块5上端螺接有公模9；所述第二滑块6上设有水平安装板7，所述水平安装板7中部设有折弯轴8，所述折弯轴8上方远离所述公模9的一侧设有母模10，母模10的凹槽部分是位于所述折弯轴8的上方，所述公模9与所述母模10均位于所述工作平台1上方并处于同一高度，所述母模10通过母模支架11固定在所述水平安装板7上，所述水平安装板7与所述第一滑块5之间设有第一复位机构；所述第二滑块6与靠后的挡板4之间设有第二复位机构；

所述母模10左右两侧对称的设有一对型材工装12，一对所述型材工装12分别套设在所述折弯轴8上并能绕所述折弯轴8转动；所述型材工装12靠近所述公模9的一侧设有若干夹钳13；

所述工作平台1上方远离所述公模9的一侧设有若干定位轮15，所述定位轮15包括前后错开设置的一对第一定位轮1501和若干第二定位轮1502，一对所述第一定位轮1501与一对所述第二定位轮1502分别在所述工作平台1上沿以所述公模9的水平中轴线对称分布在所述通槽2的两侧；所述型材工装12设置在所述公模9与所述定位轮15之间的区域；

所述通槽2位于所述母模10一侧的末端设有定位挡块16，所述定位挡块16通过支架17固定螺接在所述工作平台1的上方，所述定位挡块16与所述母模10处于同一水平轴线上；所述定位挡块16上设有行程开关。

本自动折弯机通过公模9向母模10方向移动，公模9挤压母模10前方的型材14一起向后运动，在定位轮15的配合作用下，完成对型材14的折弯；折弯完成后，在第一复位机构和第二复位机构的作用下，公模、母模及型材工装均能够自动复位。

所述折弯轴与所述母模及母模支架一同设置在所述水平安装板上方，能够保证母模与折弯轴同步移动，相对位置保持不变，有利于提高型材折弯处的准确性；

型材工装的设置，使得型材能贴合并固定在型材工装上，弯曲过程中，型材受力均匀，保证了较高的公差精度；而且一旦型材准确被装卡后，在折弯的过程中不需要调整型材位置，也不用担心型材受力后发生晃动或错位，提高了折弯成品率；

沿折弯中心对称设置的定位轮，能够较好的限制型材工装的移动位置及所需折弯的角度，确保型材折弯角度的准确性；

通槽末端的定位挡块，能够避免母模过度向后运动，同时当母模触碰到定位挡块上的行程开关时，行程开关能够发送指令使动力输出装置停止动力的输出，或停止前进并带动公模9开始反向运动回初始位置。

进一步的，如图4所示，所述母模支架11包括竖直支架1101和水平支架1102，所述竖直支架1101固定安装在所述水平安装板7上，所述水平支架1102一端固定螺接在所述竖直支架1101上，另一端设置在所述折弯轴8上方，两者之间相互靠近不连接；所述母模10固定螺接在所述水平支架1102上，所述水平支架1102上还设有一对夹块1103，一对所述夹块1103位于所述母模10两侧。

采用母模支架11的结构，能够保证母模10稳定固定在所述水平安装板7上方，又不会影响折弯轴8的布置；当型材工装12安装到折弯轴8上时，水平支架1102还能从上方限制其窜出；一对夹块1103能够防止母模10向两侧晃动，避免折弯时出现偏差。

进一步的，所述水平安装板7靠近所述第一滑块5的一端设有一对对称设置的导向杆18，所述导向杆18水平的延伸至所述第一滑块5；所述第一滑块5上设有一对导向孔，所述导向杆18穿过所述导向孔并在末端设有限位螺栓；所述第一复位机构设置在所述导向杆18上，所述第一复位机构为第一弹簧19，所述第一弹簧19套设在所述导向杆18上。其中，导向杆18长度可以根据公模9行程设置。

进一步的，所述第二滑块6为两块，前后平行的套设在所述滑轨3上，所述水平安装板7水平的安装在两块所述第二滑块6上；所述第二滑块6与靠近后方的所述挡板4之间的滑轨上设有所述第二复位机构；所述第二复位机构为第二弹簧20，所述第二弹簧20套设在所述滑轨3上，两端分别固定连接在靠后的所述第二滑块6和所述挡板4上。由于水平安装板上方安装了较多的部件，为了保持水平安装板的平衡和稳定，采用两块平行设置的第二滑块支撑和固定水平安装板；第二弹簧能够在完成折弯后，将第二滑块反推至初始位置。

进一步的，所述公模9的顶端为90°折角，所述母模10的顶端为90°凹槽，所述公模9的顶端顶压所述型材14向所述凹槽中折弯；所述折角与所述凹槽均为圆弧过渡；同侧的所述第一定位轮1501与所述第二定位轮1502的中心连线与所述水平中轴向呈45°角。保证型材能够被准确的折弯90°，所述公模9和母模10为折弯成型的主要模具，定位轮起辅助成型的作用，进一步保证折弯角度的准确性。

进一步的，如图6所示，所述定位轮15包括轮轴1503和轮毂1504，所述轮毂1504套设在所述轮轴1503的上部，所述轮轴1503的下端可拆卸的连接在所述工作平台1上；所述工作平台1上设有若干安装孔，所述安装孔上分别安装所述第一定位轮1501和第二定位轮1502。所述轮毂1504与轮轴1503形成轴承连接，轮毂1504以轮轴1503的轴线为中心自由转动。

进一步的，所述滑轨3为一对平行设置的滑轨，所述滑轨3下方设有动力输出装置21，所述动力输出装置21的推杆22与所述第一滑块5的下端固定连接；所述动力输出装置21为液压油缸。

实施例二：

本实施例与实施例一之间的区别在于，具体描述了一种所述型材工装的结构；具体的如图6所示，所述型材工装12包括一体成型的安装部1201和连接部1202，所述连接部1202为带孔的圆盘形，所述连接部1202套设在所述折弯轴8上；所述安装部1201为竖直板形，所述安装部1201朝向所述公模9的一面设有台阶，所述台阶上螺接有活块1203，所述活块1203与所述型材14外轮廓相适配；所述活块1203下方的所述安装部1201上安装有插销定位块1204，所述插销定位块1204上设有若干竖直的定位销1205；所述安装部1201的顶部安装有所述夹钳13；所述安装部1201远离所述连接部1202的一端还安装有支撑柱1206，所述支撑柱1206的底部嵌有滚珠1207，所述滚珠1207与所述工作平台1的上表面接触。

左右两侧的型材工装的区别在于，左边型材工装的安装部高度大于右边型材工装的安装部高度，连接部依次套设在折弯轴8上，上下之间均设有垫片。

采用此结构的型材工装，连接部1202能够通过轴套连接在折弯轴8上并转动，安装部1201能够固定型材14，直至型材折弯成型，使型材受力均匀；活块1203的设置，便于根据不同型号的型材选用不同的活块，而不用更换整个型材工装12，增加了型材工装12的使用范围，降低了工装成本，活块1203可以根据不同型材的截面形状进行加工定制和更换；定位销1205能够准确定位型材14位置，在夹钳13的配合下，型材14的位置能够准确固定，提高了折弯的精度；支撑柱1206能够支撑所述型材工装12并保持其平衡，滚珠1207有利于型材工装12移动。

进一步的，每个所述型材工装12上方固定螺接有一对平行的所述夹钳13，所述夹钳13的夹头1301顶住所述型材14。

实施例三：

本实施例与实施例一的区别在于，描述了本金属型材自动折弯机的折弯完成状态，具体的如图7所示，公模9推动型材14及母模10运动到极限位置，此时型材14在公模9及母模10的作用下被折弯，左右两侧的定位轮15限制的型材工装12的位置，使型材14中部被折弯，而两侧保持完好。

定位挡块16限制母模10进一步运动，并触发行程开关使动力输出装置21停止继续前进；第二弹簧20及第一弹簧19被压缩，积蓄了回复的能量；在动力输出装置21回程的作用下公模9开始返回，公模9脱离型材14后，型材14、母模10及型材工装12的挤压作用力消失，在第二弹簧20的弹力作用下，型材14在母模10及型材工装12上保持折弯的姿势一同回复到初始位置，松开夹钳13，取下型材14，即完成型材14的折弯。

由于第一弹簧19的存在，母模10回复后，公模9与母模10之间的距离仍为初始的距离；将两侧的型材工装12调整水平后，继续下一次折弯。

实施例四：

本实施例的金属型材自动折弯机对需要封闭的型材产品进行折弯，具体的如图8所示，所述型材14依次折弯四个直角，形成框形的型材产品。型材在依次折弯角度时，已经折弯好的部分不会干涉到本折弯机；而且在型材工装12和夹钳13的装卡下，已完成折弯的部分不会产生变形，折弯完成后，还可以在型材工装12上整体取下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。