丝杠式推管弯管机 【技术领域】
本发明属于压力机技术领域，尤其是一种电机带动丝杠(梯形螺纹副)使压机压板、模具垂直运动，电机带动侧向丝杠(梯形螺纹副)推管的推管式弯管机。
背景技术
现有推管式弯管机是在现有四柱式液压压力机、框式液压压力机的基础上，增加一组水平运动的液压油缸而成。其工作原理：四柱式液压压力机(或框式液压压力机)的压机油缸带动压板、模具垂直运动(开闭模具)；当压机油缸压紧模具后，管材坯料被放入模具中，水平设置的液压油缸的前端都推动管材坯料，该管材坯料沿模具型腔弯曲路径而发生弯曲变形，当变形发生到一定程度，水平液压油缸退出，将整形钢球放入模具，水平油缸的前端都推动整形钢球，该整形钢球沿管材坯料内径运动，使弯管弯头得以修整，重复上述工艺动作，管材坯料被推制成标准弯头。该机模具只为上下模结构，所以，工作时垂直力要足够大，防止模具被打开。现有推管式弯管机只适合外径Φ200以下弯管作业，外径Φ200以上弯管作业，以及Φ200以上厚壁弯管作业，由于垂直压力和水平压力都需要增大的缘故，机器油缸、尤其是水平油缸缸径很大，造成机器庞大笨重，能耗高，且大型非标油缸价格昂贵，机器成本大幅提高。
【发明内容】
本发明的目的在于客服现有技术的不足，提供一种结构科学合理，简洁紧凑，减轻机器重量降低成本，可按工艺时序合理配置输出功率，节约电能，运行平稳可靠的丝杠式推管弯管机。
本发明解决其技术问题是采用如下技术方案实现的：
电机及多股三角皮带带动丝杠母使垂直丝杠上下运动，压住压板和模具，模具设有多个导柱，该导柱下端开有带斜面的方孔，多组模具楔键定位锁住模具(该楔键被多个定位油缸推动)，模具被可靠压紧和锁紧后，管材坯料放入模具中，快速油缸带动机头水平快速运动至前位，两个对称楔键将机头锁住(两个对称楔键被两个定位油缸推动)，水平出力电机及减速齿轮组，带动整体式齿轮丝杠母，使水平丝杠开始水平运动，水平丝杠前端都推动管材坯料，该管材坯料沿模具型腔弯曲路径而发生弯曲变形，当变形发生到一定程度，水平丝杠退出，然后，将整形钢球放入模具，水平丝杠前端都推动整形钢球，整形钢球沿管材坯料内径运动，使弯管弯头得以修整，重复上述工艺动作，管材坯料被推制成标准弯头。
本发明适用于外径∮300mm-∮800mm、最大壁厚25mm推管弯管作业。
本发明与现有技术相比具有如下显著优点：
1.改变了现有推管弯管机的结构形式，可按工艺时序合理配置机器各部分出力形式：
①压机电机带动丝杠母使垂直丝杠上下运动——低输出功率区
②多个定位油缸推动多组楔键定位锁住模具——低输出功率区
③快速油缸带动机头水平快速运动，当机头水平快速运动至前位，两个对称油缸带动楔键将机头锁住——低输出功率区
④水平丝杠开始运动，水平丝杠前端部推动管材坯料，推动整形钢球——高输出功率区
2.模具上下模四周设有高精度配合锁口，模具设有导柱，且导柱下端开有带斜面的方孔，多组楔键定位锁住模具，可减少机器垂直力的需求。
3.水平丝杠出力最大化设计：根据功率-力矩公式，Ψ＝9549N/n，根据螺旋中力的关系和效率公式，P＝Qtg(λ+ρ)，当丝杠母(梯形螺纹母)转速低时，获得的力矩最大，同时选用较大的梯形螺纹螺距(即较大的螺纹升角)，可使水平丝杠出力最大，运动速度约为1cm/s，满足工况使用要求。
【附图说明】
图1是本发明的主视图。
图2是主视图的局部俯视图。
图3是主视图的局部俯视图。
图4是B部局部放大图。
图5是主视图的局部侧视图。
图6是A部局部放大图。
【具体实施方式】
结合附图，对本发明实施例作进一步详述：
该丝杠式推管弯管机主要组成：机架1，泵电机组及油箱2，电机及多股三角皮带3带动丝杠母使垂直丝杠4上下运动，压机压板5，两组对称式导柱6，模具7，水平出力电机及减速齿轮组8，带动整体式齿轮丝杠母9，使水平丝杠10水平运动，水平丝杠10尾部与机头12处设有防止丝杠旋转的方盘11，快速油缸13带动机头12水平快速运动，当快速油缸13带动机头12水平快速运动至前位，两个对称楔键14将机头12锁住，两个对称楔键14被两个定位油缸15推动、运动，模具上下模四周设有高精度配合锁口16，模具上下模设有多组导柱17，该多组导柱17下端开有斜面方孔，多组模具楔键18定位锁住模具7，多组模具楔键18被多个定位油缸19推动、运动。整形钢球20，钢球轨道21。模具7材质ZG45，表淬，型腔HRC65。
水平丝杠出力最大化设计：根据功率-力矩公式，Ψ＝9549N/n，根据螺旋中力的关系和效率公式，P＝Qtg(λ+ρ)，当丝杠母(梯形螺纹母)转速低时，获得地力矩最大，同时选用较大的梯形螺纹螺距(即较大的螺纹升角)，可使水平丝杠出力最大，运动速度约为1cm/s，满足工况使用要求。
本发明的工作原理：
电机及多股三角皮带3带动丝杠母使垂直丝杠4上下运动，压住压板5，模具7，多组模具楔键19定位锁住模具，管材坯料被放入模具中，快速油缸13带动机头12水平快速运动，当快速油缸13带动机头12水平快速运动至前位，两个对称楔键14将机头12锁住，两个对称楔键14被两个定位油缸15推动、运动，水平丝杠10开始运动，水平丝杠前端部推动管材坯料，该管材坯料沿模具型腔弯曲路径而发生弯曲变形，当变形发生到一定程度，水平丝杠10退出，将整形钢球21放入模具，水平丝杠前端都推动整形钢球，整形钢球沿管材坯料内径运动，使弯管弯头得以修整，重复上述工艺动作，管材坯料被推制成标准弯头。
本发明适用于外径∮300mm-∮800mm、最大壁厚25mm推管弯管作业。
本发明低载荷空行程均由小功率电机、油泵机组实现，推管弯管作业需要大功率时，水平出力电机开始工作；由于本实用新型按工艺时序合理配置功率，所以，本发明达到简洁紧凑、低成本，节约电能、运行平稳可靠之目的。