多功能折弯机及折弯方法

技术领域

本发明涉及钢材加工技术领域，具体涉及多功能折弯机及折弯方法。

背景技术

钢材常常应用于电力、建筑以及机械加工等行业领域，在使用过程中，根据用途不同，常需要将钢材弯折成特定的形状。

目前常通过机械折弯装置对钢材进行折弯，但是存在以下问题：1、当钢材需要多次折弯成具有弧度的钢材，又需要多次折弯成具有角度的钢材时，需要在两台不同的设备上反复循环进行相应的工艺，使得钢材加工工艺时长长，钢材加工成本高；2、当钢材既需要向上折弯又需要向下折弯时，目前折弯装置只能实现一个方向折弯，适用范围小；3、当钢材需要折弯成不同角度时，比如不同弧度的钢材或不同角度的钢材，目前折弯装置折弯角度范围有限，适用范围小。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供多功能折弯机，既能够完成对钢材的折弧工艺，又能够完成对钢材的折角工艺，提高加工效率，适用范围广，减少加工成本。

本发明所采用的技术方案如下：多功能折弯机，包括用于拉动钢材沿X轴移动的拉料组件、用于对钢材限位的定位组件，以及用于对钢材折弯的折弯组件，所述折弯组件可围绕定位组件周向转动，所述拉料组件、定位组件和折弯组件配合用于对钢材折弧或折角。

解释说明：本发明中的折弯包括两层意思，第一为将钢材折成一定弧度，钢材被折处形状为弧形，即折弧，第二为将钢材折成一定角度，钢材待折处和已被折处成一定角度，即折角。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的拉料组件、定位组件和折弯组件配合作用，能够在一台设备上实现对钢材的折弧或折角，适用范围广，提高加工效率，减少加工成本；拉料组件拉动钢材沿X轴移动的设计，使拉料组件能控制钢材在X轴上既能正向移动，又能反向移动，拉料组件控制钢材沿X轴正向移动时就是持续给料钢材，拉料组件控制钢材沿X轴反向移动时就是拉动钢材回退，使钢材折弯一侧回退到设定位置开始后续工艺；折弯组件可围绕定位组件周向转动的设计，使结构整体紧凑。

作为本发明优选的实施方式，所述定位组件包括定位件，所述定位件为定位板，所述定位板中间设有用于钢材通过的通槽，所述通槽一相对的内侧壁均设有防磨板；

或所述定位件为上下对称设置的两个定位板，两个所述定位板之间形成用于钢材通过的定位通道，两个所述定位板相对的面均设有防磨板。

有益效果：当定位件为一个定位板时，安装省事，当定位件为两个定位板时，相比于定位件为一个定位板时，无需另外加工通槽，加工工艺难度降低，定位通道或通槽前侧能为钢材提供支撑和对钢材前端进行定位，防磨板能够提高定位板的耐磨性能，延长设备使用寿命，易更换，保证生产效率。

作为本发明优选的实施方式，所述定位组件还包括上下对称设置的两个导向轴，两个所述导向轴均位于定位件的侧向，两个所述导向轴和定位件安装在同一个安装件上，两个所述导向轴之间形成用于对钢材进行导向的导向通道，所述导向通道和定位通道位于同一水平面。

有益效果：两个导向轴位于定位件的侧向，两个导向轴和定位件安装在同一个安装件上的设计，使两个导向轴紧邻定位件，两个导向轴和定位件布局整体结构紧凑，两个导向轴能够为钢材在进入定位通道或通槽时导向，防止钢材进入定位通道或通槽时偏离定位通道和通槽导致卡住，确保钢材准确进入定位通道或通槽，相比于只有定位件的常规设计，由于设置有两个导向轴，能进一步增强定位强度和定位稳定性，还能对钢材进行导向。

作为本发明优选的实施方式，所述防磨板位于折弯的一侧与定位板侧边平齐或伸出定位板侧边，所述定位板为斜切立方体，所述定位板位于折弯一侧的外表面为斜面或向内凹的曲面；

或所述防磨板位于折弯的一侧伸出定位板侧边，所述定位板为斜切立方体，所述定位板位于折弯一侧的外表面为向外凸的曲面，所述防磨板上表面与外侧面之间有倒角。

有益效果：本方案中，当定位板外表面为斜面或向内凹的曲面时，防磨板位于折弯的一侧与定位板侧边平齐或伸出定位板侧边，此时钢材能在防磨板下端面（或上端面）与斜面之间的夹角范围内折弯，或在防磨板下端面（或上端面）与曲面切线之间的夹角范围内折弯，折弯角度范围大，同时能够确保定位板不遮挡钢材折弯的部分继续移动；当定位板外表面为向外凸的曲面时，防磨板位于折弯的一侧伸出定位板侧边，此时钢材能在曲面切线（该切线与防磨板位于折弯的一侧端部相交）与防磨板位于折弯的一侧端部之间的夹角范围内折弯；

防磨板与定位板侧边平齐或伸出定位板侧边时，定位板外表面为斜面或向内凹的曲面，或防磨板一端伸出定位板侧边时，定位板外表面为向外凸的曲面，均能使钢材折弯角度范围大，折弯角度选择空间大，也防止钢材折弯时定位板外表面挡住钢材，防磨板上有倒角，钢材折弯一段的长度较短时，能防止防磨板遮挡到钢材。

作为本发明优选的实施方式，所述折弯组件包括转动连接在定位件周向的转动盘、第一折弯轴和第二折弯轴，所述第一折弯轴和第二折弯轴均与转动盘端面连接，所述拉料组件、定位组件和第一折弯轴配合用于对钢材向下折弧或折角，所述拉料组件、定位组件和第二折弯轴配合用于对钢材向上折弧或折角。

有益效果：既有第一折弯轴，又有第二折弯轴，能够实现在一台设备上对钢材从不同方向上进行折弯，而且当钢材需要连续折弧或折角时，第一折弯轴、第二折弯轴可以配合拉料组件和定位组件实现，无论是需要不同方向上折弧或折角，还是需要折弧之后继续折角，或折角之后继续折弧，在一台设备上都能够实现，满足不同需求，适用范围广。

作为本发明优选的实施方式，所述转动盘端面沿转动盘径向对称设有两组安装孔，每组有多个安装孔，所述第一折弯轴和第二折弯轴分别安装在两组中相应的安装孔上。

有益效果：本方案中当用第二折弯轴对钢材向上折弯时，钢材折弯的一段转动方向与钢材给料方向相反，钢材折弯的一段折弯角度大且钢材折弯处长度较长（此时折弯角度大是说钢材与折弯轴线接触的点与钢材下端面垂直距离大）时，为了防止钢材折弯的一段触碰到第一折弯轴，阻碍钢材继续折弯，将第一折弯轴移到合适安装孔中；钢材需要连续、不同方向以及不同角度折弯时，调节第一折弯轴和第二折弯轴的位置，使第一折弯轴和第二折弯轴的转动角度之和最小，转动行程之和最短，比如，当需要折角或折弧的角度很大时，第一折弯轴和第二折弯轴所在的安装孔相邻，此时既满足折弯需求，又使第一折弯轴和第二折弯轴的转动角度之和最小，转动行程之和最短；

两组安装孔，每组有多个安装孔，1、能够调节第一折弯轴或第二折弯轴在转向盘上的位置，从而调节第一折弯轴和第二折弯轴之间的相对位置，确保在将钢材连续折弯成不同曲率的弧形钢材或不同弯折角度的钢材时，防止第一折弯轴或第二折弯轴挡住折弯的钢材继续折弯，影响折弯加工工艺，也使钢材折弯角度范围增大；2、根据需求调节第一折弯和第二折弯轴的位置，能够确保第一折弯轴和第二折弯轴的转动角度之和最小，整体上使第一折弯轴和第二折弯轴到达工作位置所用时间之和最少，提高加工效率。

作为本发明优选的实施方式，所述第一折弯轴和/或第二折弯轴套可拆卸连接有可转动的活动套。

有益效果：活动套既能够为钢材折弯，还可以提高第一折弯轴或第二折弯轴的使用寿命，使第一折弯轴或第二折弯轴为钢材折弯时第一折弯轴或第二折弯轴与钢材之间的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，磨损小，可拆卸连接能更换活动套，减少设备维修成本。

作为本发明优选的实施方式，所述拉料组件包括底板、压板和第一动力源，所述底板和第一动力源输出端固定连接，所述底板和压板配合用于拉动钢材沿X轴移动，还包括用于带动定位组件和折弯组件沿Y轴移动的移动组件。

有益效果：底板、压板和第一动力源配合作用，能够实现钢材沿X轴移动，具体为，当钢材需要折弯时，就拉动钢材沿X轴移动单纯给料，当钢材需要连续多次折弯时，就拉动钢材沿X轴移动持续给料，当钢材折弯时，拉料组件拉动钢材沿X轴移动，能精准控制钢材移动的距离，使钢材待折弯的一端搭在折弯轴上，再配合折弯组件实现对钢材的折弯，当钢材完成折弯的一侧需要剪切时，移动组件沿Y轴移动，同时带动定位组件和折弯组件沿Y轴移动，使钢材位于定位夹一侧带有折弯的部分全部露出，拉料组件拉动钢材沿X轴移动回退，就拉动钢材沿X轴移动回退到待剪切位置，从而实现对钢材的折弯，以及实现将钢材移动到指定位置，移动组件确保钢材能够有效回退，而且相比于用传送带传送钢材，拉料组件整体体积小，整体占地面积小，传送带如果还要控制钢材回退，动力要求会更高，整体结构更复杂，拉料组件更经济。

作为本发明优选的实施方式，还包括用于切断钢材的剪切组件，所述剪切组件包括用于固定钢材的定位夹、切断刀和第二动力源，所述定位夹位于拉料组件和定位组件之间，所述定位夹设有用于钢材通过的通孔，所述第二动力源输出端与切断刀连接，并带动切断刀沿Z轴移动，所述切断刀可与定位夹侧面贴合用于切断位于定位夹上的钢材。

有益效果：本方案中当钢材完成折弯之后将完成折弯的部分剪切，开始下一段钢材的折弯时，移动组件沿Y轴移动，同时带动定位组件和折弯组件沿Y轴移动，使钢材位于定位夹一侧带有折弯的部分全部露出，拉料组件拉动钢材沿X轴移动回退，当钢材位于待剪切位置时与定位夹一侧面垂直，拉料组件停止移动，第二动力源启动，第二动力源输出端带动切断刀沿Z轴移动，切断刀与定位夹侧面贴合并切断钢材；

剪切组件能够实现在折弯设备上完成对钢材的剪切，提高钢材加工效率，从而使得该设备能够持续批量完成对多根钢材的折弯，拉料组件和剪切组件配合，能够在对钢材剪切时，对钢材进行定位，实现钢材回退后在指定位置进行剪切。

本发明的目的之二在于提供多功能折弯机的折弯方法，采用上文所述的多功能折弯机，包括以下步骤：

S1：当需要对钢材折弧时，拉料组件拉动钢材沿X轴移动，钢材一端依次通过定位夹上的通孔、两个导向轴之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，第一折弯轴位于钢材上表面上方，在钢材伸出两个定位板之间的定位通道之后，转动盘启动，转动盘带动第一折弯轴顺时针转动，第一折弯轴转动的同时第一折弯轴外圆与钢材上表面相切，并迫使钢材伸出定位通道的一端弯曲，第一折弯轴到达设定位置，转动盘停止转动，第一折弯轴停止转动，钢材持续通过定位夹上的通孔、两个导向轴之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，实现对钢材向下折弧；

或第二折弯轴位于钢材下表面下方，在钢材伸出两个定位板之间的定位通道之后，转动盘启动，转动盘带动第二折弯轴逆时针转动，第二折弯轴转动的同时第二折弯轴外圆与钢材下表面相切，并迫使钢材伸出定位通道的一端弯曲，第二折弯轴到达设定位置，转动盘停止转动，第二折弯轴停止转动，钢材持续通过定位夹上的通孔、两个导向轴之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，实现对钢材向上折弧；

当需要对钢材折角时，拉料组件拉动钢材沿X轴移动，钢材一端依次通过定位夹上的通孔、两个导向轴之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，并伸出定位通道一段长度后停止沿X轴移动，第一折弯轴位于钢材上表面上方，转动盘启动，转动盘带动第一折弯轴顺时针转动，第一折弯轴转动的同时，第一折弯轴外圆与钢材上表面抵接，并迫使钢材向下折角，第一折弯轴到达设定位置，转动盘停止转动，第一折弯轴停止转动，实现对钢材向下折角；

或第二折弯轴位于钢材下表面下方，转动盘启动，转动盘带动第二折弯轴逆时针转动，第二折弯轴转动的同时，第二折弯轴外圆与钢材下表面抵接，并迫使钢材向上折角，第二折弯轴到达设定位置，转动盘停止转动，第二折弯轴停止转动，实现对钢材向上折角；

S2：钢材持续沿X轴移动，重复S1，直至完成对钢材多次折角或折弧的全部工艺；

S3：移动组件沿Y轴移动，并带动定位组件和折弯组件沿Y轴移动，露出钢材经过折弧或折角的一端，第一动力源启动，第一动力源输出端带动底板沿X轴朝远离定位板的方向移动，底板和压板配合带动钢材沿X轴朝远离定位板的方向移动，钢材移动到拟定剪切的位置时第一动力源暂停，钢材停止移动，钢材待剪切位置与定位夹侧边贴合，第二动力源启动，第二动力源输出端带动切断刀沿Z轴移动，切断刀与定位夹侧边贴合，完成对钢材的剪切。

有益效果：通过拉料组件和移动组件能够实现钢材沿X轴移动，从而实现钢材的持续给料和钢材回退，通过导向轴之间的导向通道，钢材能够快速进入两个定位板之间的定位通道，两个定位板能够对钢材进行限位以及定位，确定钢材的位置，通过拉料组件、两个导向轴、两个定位板、转动盘和第一折弯轴能够实现对钢材的向下折弧或折角，通过拉料组件、两个导向轴、两个定位板、转动盘和第二折弯轴能够实现对钢材的向上折弧或折角，通过拉料组件、移动组件、定位夹、第二动力源和切断刀能够实现对钢材的剪切，从而实现对多根钢材的折弯。

附图说明

图1是本发明多功能折弯机的机构示意图；

图2是本发明多功能折弯机折弧时的结构示意图；

图3是本发明多功能折弯机折角时的结构示意图。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中具体叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在本申请的描述中，术语“第一”“第二”“一侧”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构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申请的限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

附图标记包括：定位组件1、折弯组件2、定位件3、防磨板4、导向轴5、转动盘6、第一折弯轴7、第二折弯轴8、安装孔9、活动套10、移动组件11、剪切组件12、定位夹13、切断刀14、第二动力源15。

如图1至图3所示，多功能折弯机，包括固定座、用于拉动钢材沿X轴移动的拉料组件、用于切断钢材的剪切组件12、用于带动定位组件1和折弯组件2沿Y轴移动的移动组件11、用于对钢材限位的定位组件1，以及用于对钢材折弯的折弯组件2，折弯组件2可围绕定位组件1周向转动，拉料组件、定位组件1和折弯组件2配合用于对钢材折弧或折角。

拉料组件包括底板、压板和第一动力源，本实施例中，第一动力源可以是液压缸或气缸，第一动力源和固定座连接，底板和压板配合用于拉动钢材沿X轴移动，底板和第一动力源输出端固定连接，本实施例中，底板和压板均为U形板，底板竖直部和压板竖直部连接，底板和压板围合形成用于钢材穿过的方孔，底板竖直部与压板竖直部之间连接有弹簧，底板竖直部设有电磁铁，压板竖直部设有可与电磁铁相吸的磁铁，当拉料组件拉料时，底板和压板之间形成的放置空间刚好容纳下钢材，当拉料组件带动钢材回退时，底板上的电磁铁通电，电磁铁与磁铁相吸，底板竖直部和压板竖直部相互靠近，位于底板和压板之间的钢材被夹紧。

如图3所示，剪切组件12包括用于固定钢材的定位夹13、切断刀14和第二动力源15，定位夹13位于拉料组件和定位组件1之间，定位夹13与固定座固定连接，定位夹13设有用于钢材通过的通孔，第二动力源15输出端与切断刀14连接，切断刀14可与定位夹13侧面贴合用于切断位于定位夹13上的钢材，本实施例中，第二动力源15可以是液压缸或气缸，第二动力源15与固定座固定连接。

如图1所示，移动组件11包括移动座、第三动力源和两条平行设置的导轨，本实施例中，第三动力源可以是电机、液压缸或气缸，第三动力源与固定座固定连接，第三动力源输出端与移动座固定连接，移动座分别与两条导轨滑动配合，移动座可沿Y轴移动，移动座内设置有第一电机，导轨与固定座固定连接。

定位组件1包括固定轴、定位件3和上下对称设置的两个导向轴5，固定轴与移动座固定连接，定位件3和两个导向轴5均与固定轴端面固定连接，定位件3为上下对称设置的两个定位板，两个定位板之间形成用于钢材通过的定位通道，本实施例中，定位板纵截面为四分之一圆，两个定位板相对的面均设有防磨板4，防磨板4位于折弯的一端伸出定位板侧边，定位板外表面为向外凸的曲面，防磨板4上表面与外表面之间有倒角，两个导向轴5均位于定位件3的侧向，两个导向轴5之间形成用于对钢材进行导向的导向通道，导向通道和定位通道位于同一水平面。

如图2所示，折弯组件2包括转动连接在定位件3周向的转动盘6、第一折弯轴7和第二折弯轴8，本实施例中，转动盘6与第一电机连接，第一折弯轴7和第二折弯轴8均与转动盘6端面连接，转动盘6端面沿转动盘6径向对称设有两组安装孔，每组有多个安装孔9，第一折弯轴7和第二折弯轴8分别安装在两组中相应的安装孔9上，本实施例中，每组有三个安装孔9，第一折弯轴7和第二折弯轴8均可与安装孔9螺纹连接，或通过插销连接，第一折弯轴7和/或第二折弯轴8可拆卸连接有可转动的活动套10，拉料组件、定位组件1和第一折弯轴7配合用于对钢材向下折弧或折角，拉料组件、定位组件1和第二折弯轴8配合用于对钢材向上折弧或折角。

多功能折弯机的折弯方法，采用上文所述的多功能折弯机，包括以下步骤：

S1：当需要对钢材折弧时，钢材位于底板和压板之间，第一动力源输出端沿X轴移动，并带动底板沿X轴移动，底板和压板配合拉动钢材沿X轴移动，钢材一端依次通过定位夹13上的通孔、两个导向轴5之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，第一折弯轴7位于钢材上表面上方，在钢材伸出两个定位板之间的定位通道之后，转动盘6启动，转动盘6带动第一折弯轴7顺时针转动，第一折弯轴7转动的同时第一折弯轴7上活动套10外圆与钢材上表面相切，并迫使钢材伸出定位通道的一端弯曲，第一折弯轴7到达设定位置，转动盘6停止转动，第一折弯轴7停止转动，钢材持续通过定位夹13上的通孔、两个导向轴5之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，实现对钢材向下折弧；

或第二折弯轴8位于钢材下表面下方，转动盘6启动，转动盘6带动第二折弯轴8逆时针转动，第二折弯轴8转动的同时第二折弯轴8上活动套10外圆与钢材下表面相切，并迫使钢材伸出定位通道的一端弯曲，第二折弯轴8到达设定位置，转动盘6停止转动，第二折弯轴8停止转动，钢材持续通过定位夹13上的通孔、两个导向轴之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，实现对钢材向上折弧；

当需要对钢材折角时，钢材位于底板和压板之间，第一动力源输出端沿X轴移动，并带动底板沿X轴移动，底板和压板配合拉动钢材沿X轴移动，钢材一端依次通过定位夹13上的通孔、两个导向轴5之间的导向通道、两个定位板之间的定位通道，并伸出定位通道一段长度后停止沿X轴移动，第一折弯轴7位于钢材上表面上方，转动盘6启动，转动盘6带动第一折弯轴7顺时针转动，第一折弯轴7转动的同时，第一折弯轴7上活动套10外圆与钢材上表面抵接，并迫使钢材向下折角，第一折弯轴7到达设定位置，转动盘6停止转动，第一折弯轴7停止转动，实现对钢材向下折角；

或第二折弯轴8位于钢材下表面下方，转动盘6启动，转动盘6带动第二折弯轴8逆时针转动，第二折弯轴8转动的同时，第二折弯轴8上活动套10外圆与钢材下表面抵接，并迫使钢材向上折角，第二折弯轴8到达设定位置，转动盘6停止转动，第二折弯轴8停止转动，实现对钢材向上折角；

S2：钢材持续沿X轴移动，重复S1，实现对钢材多次折角或折弧；

S3：第三动力源启动，并带动移动座沿Y轴移动，移动座带动固定轴和转动盘沿Y轴移动，露出钢材经过折弧或折角的一端，第一动力源启动，第一动力源输出端带动底板沿X轴朝远离定位板的方向移动，电磁铁通电，底板和压板紧密连接，底板和压板将钢材夹紧带动钢材沿X轴朝远离定位板的方向移动，钢材移动到拟定剪切的位置时第一动力源暂停，钢材停止移动，此时钢材待剪切位置与定位夹13侧边贴合，第二动力源15启动，第二动力源15输出端带动切断刀14沿Z轴移动，切断刀14与定位夹13侧边贴合，完成对钢材的剪切。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，定位件为定位板，定位板中间设有用于钢材通过的通槽，通槽一相对的内侧壁均设有防磨板。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，防磨板远离导向轴的一端与定位板侧边平齐或伸出定位板侧边，定位板外表面为斜面或向内凹的曲面，定位板外表面与防磨板贴合定位板的面之间夹角为锐角。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。