一种多功能弯曲模结构技术领域
本发明涉及一种弯曲模结构，属于弯管机零部件技术领域，具体涉及一种多功能
弯曲模结构。
背景技术
弯管机是用于把细长的直管弯曲成为具有三维形状的弯管的设备。所述弯管机在
汽车、制冷等领域中广泛应用，用于制造具有三维形状的弯管。弯管机的核心部位是弯曲模
结构以及弯曲杆。
现有技术中的弯曲模结构普遍采用弯曲模具固定的方式，由弯曲杆配合弯曲模具
进行弯管工作，该结构存在缺点是：由于市面上的弯曲模及弯曲杆都是固定的没有动力的，
从而无法满足对管道生产多样性的要求，同时由于工作过程中弯曲模与弯曲杆配合工作形
成的弯管通道与待折弯管料是面接触，所以存在弯曲过程中容易损伤管道的表面，成品率
低的技术问题。如中国实用新型专利CN 205519241U中公开了一种冷凝器U形弯管成型模
具，其包括有设置在工作台上的压模、夹紧模和弯曲模，所述压模、夹紧模和弯曲模上分别
设有半圆形凹槽，所述弯曲模包括有圆弧段和平直段，所述平直段的两侧边对称且其延长
线成2°～5°夹角，所述平直段上的半圆形凹槽的轴心线分别与其相邻平直段的侧边延长线
平行，所述圆弧段上的半圆形凹槽与平直段上的半圆形凹槽光滑连接，所述压模、夹紧模与
弯曲模配合以夹持管件。该实用新型通过设置包括有圆弧段和平直段的弯曲模，以及与弯
曲模配合以夹持管件的压模和夹紧模，减小U形弯管的加工误差，保证加工精度，提高了加
工效率。但是该发明的弯曲模以及弯曲杆均不能旋转，且弯曲模与弯曲杆形成的圆柱形弯
曲通道与管料的接触面积较大，所以工作时会容易损伤管道的表面。
在中国实用新型专利CN204564864U中公开了一种高效左右弯一体弯管机，其弯管
机头作弯管动作工作的时候，由气缸带动靠模夹住管材，同时另一气缸带动夹模、弯模一起
夹住管材，然后由电机带动夹模与弯模一起朝顺时针方向转动至预定角度，使管材弯曲，实
现弯管。但是该发明的弯曲模以及弯曲杆均不能旋转，且弯曲模与弯曲杆形成的圆柱形弯
曲通道与管料的接触面积较大，所以工作时会容易损伤管道的表面。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，
提供一种多功能弯曲模结构，其不仅能够实现多种弯曲工作状态的更换，而且能够有效地
管料弯曲过程中管道表面损伤的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种多功能弯曲模结构，其包括可绕自
身中心轴线回转的弯曲模和可与弯曲模配合弯曲管料的弯曲杆；还包括弯曲外圈和用于驱
动弯曲外圈回转的驱动装置；所述弯曲外圈铰接于所述弯曲模上；所述弯曲外圈上固接有
所述弯曲杆；所述驱动装置的固定端与所述弯曲模连接，所述驱动装置的输出端与所述弯
曲外圈配合连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述弯曲外圈上设置有外齿圈；所述驱动装置
包括旋转电机和传动齿轮；所述旋转电机固接于所述弯曲模上；所述旋转电机的输出端与
所述传动齿轮输入端连接；所述传动齿轮的输出端与所述外齿圈啮合。
在本发明的一种优选实施方案中，所述传动齿轮包括主动齿轮和过渡齿轮；所述
主动齿轮与所述旋转电机的输出端固接；所述过渡齿轮铰接于所述弯曲模上且一端与所述
主动齿轮啮合、另一端与所述外齿圈啮合。
在本发明的一种优选实施方案中，所述弯曲模包括弯曲模座、带有弯曲模头的中
心柱、用于驱动中心柱回转的伺服电机；所述中心柱铰接于所述弯曲模座内；所述伺服电机
与所述弯曲模座固接且其输出端与所述中心柱连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述弯曲模头包括圆柱状连接部和半圆柱状弯
曲部；所述圆柱状连接部与所述中心柱端部固接；所述半圆柱状弯曲部固接于所述圆柱状
连接部上端；所述半圆柱状弯曲部的圆周面上延其周向环绕设置有用于弯曲管料的半圆形
凹槽。
在本发明的一种优选实施方案中，所述半圆形凹槽为两道；两道半圆形凹槽的半
径不等。
在本发明的一种优选实施方案中，所述半圆柱状弯曲部的竖直平面与所述圆柱状
连接部的水平端面的连接处设置有圆弧过渡段。
在本发明的一种优选实施方案中，所述圆弧过渡段一端与所述半圆柱状弯曲部的
竖直平面相切；所述圆弧过渡段的另一端与所述圆柱状连接部的水平端面相切。
在本发明的一种优选实施方案中，所述弯曲杆上设置有用于与弯管机上的弯曲模
配合实现管料弯曲的弯曲凹槽；所述弯曲凹槽包括两个同轴对称布置的半圆台状通孔，两
个半圆台状通孔的上底面相交形成弧形的弯曲线；所述弯曲线的曲径等于待加工管料的半
径。
在本发明的一种优选实施方案中，所述半圆台状通孔的母线与其中心轴线的夹角
为α；1°≤α≤15°。
在本发明的一种优选实施方案中，所述弯曲杆包括固定连接块和弯曲杆头；所述
弯曲杆头可拆卸地与所述固定连接块连接；所述固定连接块固接在所述弯曲外圈上；所述
弯曲杆头上设置有多个所述弯曲凹槽。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，通过弯曲模的自旋转配合弯曲
杆弯管工作时的旋转，使得本发明可以同时实现滚弯、压弯和缠绕弯的功能，有效地提高了
本发明的通用性；；同时通过弯曲模头结构以及弯曲杆结构的设计，使得本发明能够有效地
减小了弯曲杆与管料的接触面积，从而使得管料在弯管过程中受力更均匀，同时预留了管
料折弯时的形变空间，有效地避免了管道表面的损伤，提高了管料的加工成品率，从而实现
快速弯管、无伤弯管的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的结构示意图；
图2是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的弯曲模结构示意图；
图3是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的开模状体示意图；
图4是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的合模状态示意图；
图5是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的开模状态轴测视图；
图6是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的合模状态轴测视图；
图7是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的弯曲模头结构示意图；
图8是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的弯曲杆结构示意图；
图9是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的弯曲杆左视图；
图10是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的弯曲杆上弯曲杆头结构示意图；
图11是本发明实施例一种多功能弯曲模结构的弯曲杆上弯曲杆头左视图；
图中：1-弯曲模，2-弯曲杆，3-弯曲外圈，4-驱动装置，5-外齿圈，1.1-弯曲模座，
1.2-中心柱，1.3-伺服电机，1.4- 弯曲模头，2.1-弯曲凹槽，2.2-半圆台状通孔，2.3-弯曲
线，4.1-驱动装置，4.2-传动齿轮，1.4-1-圆柱状连接部，1.4-2-半圆柱状弯曲部，1.4-3-半
圆形凹槽，1.4-4-圆弧过渡段，2a-固定连接块，2b-弯曲杆头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。
由说明书附图中所示的一种多功能弯曲模结构示意图可知，本发明包括可绕自身
中心轴线回转的弯曲模1和可与弯曲模1配合弯曲管料的弯曲杆2；还包括弯曲外圈3和用于
驱动弯曲外圈3回转的驱动装置4；弯曲外圈3铰接于所述弯曲模1上；弯曲外圈3上固接有所
述弯曲杆2；驱动装置4的固定端与弯曲模1连接，驱动装置4的输出端与弯曲外圈3配合连
接；弯曲外圈3上设置有外齿圈5；驱动装置4包括旋转电机4.1和传动齿轮4.2；旋转电机4.1
固接于弯曲模1上；旋转电机4.1的输出端与传动齿轮4.2输入端连接；传动齿轮4.2的输出
端与外齿圈5啮合；传动齿轮4.2包括主动齿轮和过渡齿轮；主动齿轮与旋转电机4.1的输出
端固接；过渡齿轮铰接于弯曲模1上且一端与所述主动齿轮啮合、另一端与所述外齿圈5啮
合；弯曲模1包括弯曲模座1.1、带有弯曲模头1.4的中心柱1.2、用于驱动中心柱1.2回转的
伺服电机1.3；中心柱1.2铰接于弯曲模座1.1内；伺服电机1.3与弯曲模座1.1固接且其输出
端与中心柱1.2连接；弯曲模头1.4包括圆柱状连接部1.4-1和半圆柱状弯曲部1.4-2；圆柱
状连接部1.4-1与中心柱1.2端部固接；半圆柱状弯曲部1.4-2固接于圆柱状连接部1.4-1上
端；半圆柱状弯曲部1.4-2的圆周面上延其周向环绕设置有用于弯曲管料的半圆形凹槽
1.4-3；半圆形凹槽1.4-3为两道；两道半圆形凹槽1.4-3的半径不等；半圆柱状弯曲部1.4-2
的竖直平面与所述圆柱状连接部1.4-1的水平端面的连接处设置有圆弧过渡段1.4-4；圆弧
过渡段1.4-4一端与半圆柱状弯曲部1.4-2的竖直平面相切；圆弧过渡段1.4-4的另一端与
圆柱状连接部1.4-1的水平端面相切。本发明的弯曲杆2上设置有用于与弯管机上的弯曲模
配合实现管料弯曲的弯曲凹槽2.1；弯曲凹槽2.1包括两个同轴对称布置的半圆台状通孔
2.2，两个半圆台状通孔2.2的上底面相交形成弧形的弯曲线2.3；弯曲线2.3曲径(即半径，
当其实半圆形时)等于待加工管料的半径；半圆台状通孔2.2的母线与其中心轴线的夹角为
α；1°≤α≤15°，优选α＝8°，该结构便于该弯曲凹槽2.1的加工成形；弯曲杆2设置有两个弯
曲凹槽2.1；两个弯曲凹槽2.1内的弯曲线2.3曲径不等；固定连接块2a和弯曲杆头2b；弯曲
杆头2b通过螺栓可拆卸地与固定连接块2a连接。通过在弯曲杆2设置弯曲凹槽2.1并通过该
弯曲凹槽2.1形成的弯曲线2.3配合弯曲模的模头实现了待折弯管料的弯曲加工，本发明结
构简单、使用方便，通过在弯曲杆内设置夹持管料的弯曲线通过该弯曲线配合弯曲模的模
头实现了对管料的弯曲加工，同时，由于弯曲线的存在，弯管过程中弯曲杆与管料的表面由
原来的面接触变成了线接触，从而有效地减小了弯曲杆与管料的接触面积，而由于半圆台
状通孔的上底面的半径小于半圆台状通孔的下底面的半径保证了管料折弯过程中形变的
预留空间,同时使得管料在弯管过程中受力更均匀，有效地避免了管道表面的损伤，提高了
管料的加工成品率；同时，为了便于本发明的维护更换和通用性，本发明的弯曲杆采用分体
式设计，对于不同管径的管料折弯只需更换弯曲杆头即可，极大节省了加工工时。
当使用本发明完成一个方向的管料折弯后，如果需要换向弯曲(即实现对折弯管
料的左右弯)，当弯曲模头1.4和弯曲杆2两者处于初始状态，即弯曲模头1.4的半圆截面对
面用户同时弯曲杆2在弯曲模头1.4的左侧或者右侧，伺服电机1.3控制弯曲模头1.4旋转一
定角度，使得弯曲模头1.4的半圆柱状弯曲部1.4-2的竖直端面与弯曲杆平行，此时弯曲模
头1.4与弯曲杆2之间形成了一U形结构使得待折弯管料可以从上端自由通过，此时纵横移
动机构6工作，竖直动力源6.3带动第一连接板6.2下移，使得弯曲模头1.4与弯曲杆2上端面
位于待折弯管料的下方，接着水平动力源6.6工作带动第二连接板6.5沿水平方向运动实现
弯曲杆2的换向，换向完成后竖直动力源6.3带动第一连接板6.2上移同时弯曲杆2在驱动装
置4作用下绕弯曲模头1.4旋转到其原始位置的对侧，即可对待折弯管料的换向折弯。
本发明中的管件可以随着弯曲模具的旋转移动，在移动过程中能做到没有损伤，
没有变形。并且具有缠绕弯和压弯两种功能，都非常实用，随着管件的进给，弯曲模具也跟
着一起旋转，在旋转过程中，管件也会受到来自弯曲模具和弯曲杆的力量，共同弯曲管道。
与固定的弯曲模具相比，这种缠绕弯曲的方式不易损伤管道的外壁，管道变形比较小，基本
可以忽略；曲模结构可以分别实现缠绕弯和压弯两种方式。缠绕弯即在弯曲过程中，弯曲模
具也会随着管道的弯曲方向旋转；管道进给至弯曲模具处，与弯曲模具保持平行，处于可被
弯曲的状态。弯曲杆位于管道的另一侧。管道位于弯曲模具与弯曲杆的中间。弯曲模具处于
静止状态，弯曲杆沿弯曲模具旋转方向运动，此时可对管道进行压弯的功能。
需要指出本发明所指出的半圆形凹槽、半圆台状通孔、半圆柱状弯曲部均不一定
由其母线旋转180°得到，其母线旋转0°～180°之间的的任意角度均可。
应当理解的是，以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不
局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化
或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。