[發明專利]一種用于法蘭大徑管件彎曲成形加工的內定心機構

有效

• 申請號: 202110334309.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113059073B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 張樹有;曹家暢;王自立;李瑞森;譚建榮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B21D43/00
• 分類號: B21D43/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構，其特征在于，包括底座套筒組件(3)、徑向定心組件和限位組件；

底座套筒組件(3)包括底座(16)、底板(17)、套筒(14)和芯棒安裝筒(15)，底板(17)豎直固定于底座(16)上，底板(17)側面中心安裝有垂直于底板(17)布置的芯棒安裝筒(15)，芯棒安裝筒(15)外套設有安裝于底板(17)上且與芯棒安裝筒(15)同軸安裝的套筒(14)；芯棒安裝筒(15)外依次套設有與芯棒安裝筒(15)同軸安裝的凸輪筒(4)和套筒(14)，套筒(14)端部固定于底板(17)側面；

徑向定心組件包括凸輪筒(4)和推桿部件，凸輪筒(4)端部與底板(17)開槽間隙配合，沿凸輪筒(4)軸向等間隔布置有多組推桿部件；

限位組件包括環形槽、底板滑道塊(1)、周向滑槽、周向滑道塊(2)、徑向滑道(10)、徑向滑道塊(8)、軸向滑道桿(9)和軸向滑道塊(11)；底板(17)側面開設有以側面中心為圓心的環形槽，沿套筒(14)端部外周面開設有周向滑槽；套筒(14)端部外周面沿徑向等間隔布置有多條徑向滑道(10)，徑向滑道(10)一端通過螺紋與滑動安裝于周向滑槽內的周向滑道塊(2)連接，徑向滑道(10)靠近底板(17)的一側通過螺紋與滑動安裝于環形槽內的底板滑道塊(1)連接，徑向滑道(10)上沿徑向滑動套裝有徑向滑道塊(8)；徑向滑道塊(8)遠離底板(17)的一側通過螺紋連接有與套筒(14)軸線平行布置的軸向滑道桿(9)，軸向滑道桿(9)上滑動套裝有軸向滑道塊(11)。

2.根據權利要求1所述的一種用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構，其特征在于，相鄰兩組推桿部件呈60°角布置；每組所述的推桿部件由一對對稱布置的推桿(5)組成，推桿(5)一端端部設置的半球體與凸輪筒(4)外周面設置的凸輪部組成凸輪副，推桿(5)另一端從套筒(14)上設置的小孔穿出后與球槽塊(6)通過螺紋連接，推桿(5)在球槽塊(6)和套筒(14)之間的位置處套設有復位彈簧(12)，球槽塊(6)設置的球槽內通過球鉸連接有球(7)。

3.根據權利要求2所述的一種用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構，其特征在于，推桿(5)一端端部的凸緣外徑大于套筒(14)的小孔內徑，防止推桿(5)徑向運動時從小孔脫落。

4.根據權利要求1所述的一種用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構，其特征在于，軸向滑道塊(11)為兩側削邊后的圓錐銷，軸向滑道塊(11)的尖端部伸入待加工管件的法蘭孔內以限制待加工管件移動。

5.根據權利要求1所述的一種用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構，其特征在于，徑向滑道(10)截面為T形；徑向滑道(10)另一端通過螺紋連接有防止徑向滑道塊(8)滑脫的限位帽(13)。

6.根據權利要求1所述的一種用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構，其特征在于，凸輪筒(4)與底板(17)連接的一端連接至電機輸出軸，凸輪筒(4)在電機帶動下旋轉；每個底板滑道塊(1)和徑向滑道塊(8)的滑動均通過電機控制，并由電機固定徑向滑道塊(8)和底板滑道塊(1)分別在徑向滑道(10)上和環形槽上的位置。

7.采用權利要求2所述的用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構的工作方法，其特征在于，

通過控制底板滑道塊(1)滑動使多條徑向滑道(10)所處位置對應待加工管件的各個法蘭孔，徑向滑道塊(8)沿徑向滑道(10)滑動使徑向滑道塊(8)上的軸向滑道桿(9)對準待加工管件的法蘭孔；將待加工管件的法蘭孔對準軸向滑道桿(9)沿軸向裝入內定心機構；

通過電機控制凸輪筒(4)旋轉使凸輪筒(4)通過凸輪部推動推桿(5)上的半球體，推桿(5)帶動球槽塊(6)沿徑向向外運動，直至球槽塊(6)上鉸接的球(7)貼在待加工管件內壁上，將軸向滑道塊(11)沿軸向滑道桿(9)滑入，直至軸向滑道塊(11)尖端部伸入待加工管件的法蘭孔內，內定心機構加載完畢。

8.根據權利要求7所述的用于大徑法蘭管件彎曲成形加工的內定心機構的工作方法，其特征在于，

待加工管件裝入內定心機構后，在球抵住待加工管件內壁時，復位彈簧(12)處于拉伸狀態；

待加工管件彎曲成形后，通過轉動凸輪筒(4)使凸輪筒(4)的凸輪部失去對推桿(5)的支撐力，推桿(5)在復位彈簧(12)收縮力作用下朝凸輪筒(4)移動，從而帶動球槽塊(6)上鉸接的球(7)遠離待加工管件內壁，最后將待加工管件從內定心機構卸載。