主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107138569A(43)申请公布日2017.09.08(21)申请号201710396227.6(22)申请日2017.05.27(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人徐敬华张树有王康谭建荣(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林超(51)Int.Cl.B21D9/03(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置(57)摘要本发明公开了一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置。包括活芯体和依次串接在活芯体端面的多个万向节，万向节内安装有一体式伺服电机，通过电机运行带动各节万向节转动，从而实现芯棒；万向节包括分别位于两端部的两个球面活芯环、两个叉头和位于中部的十字轴，十字轴每个轴端面通过电磁式棘轮组件与棘轮连接，电磁式棘轮组件包括直动式电磁铁、弹簧拨片、电磁铁推杆、弹簧和棘爪；同时通过自由度的合成与分解，将空间几何转角转换为伺服角度，通过脉冲驱动-驱动芯片-伺服电机，控制转轴转动，实现薄壁管内的芯棒的主动同步弯曲。本发明通过芯棒相邻轴节的精准定位，降低错位扭矩，减少对内壁的刮擦，主动同步弯曲的芯棒可实现超薄壁弯管成形。CN107138569ACN107138569A权利要求书1/1页1.一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：包括活芯体(7)和依次串接在活芯体(7)端面的多个万向节，万向节内安装有一体式伺服电机，通过电机运行带动各节万向节转动，从而实现芯棒主动同步弯曲。2.根据权利要求1所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：所述万向节包括分别位于两端部的两个球面活芯环(1)、两个叉头(3)和位于中部的十字轴(2)，两个叉头(3)后端固定套装在各自的球面活芯环(1)中，两个叉头(3)前端具有两个用于分别连接十字轴(2)中两个轴的分支臂，一个叉头(3)的两个分支臂铰接到十字轴(2)一根轴的两端，另一个叉头(3)的两个分支臂铰接到十字轴(2)另一根轴的两端；分支臂上开有耳孔(6)，叉头(3)的耳孔(6)内固定套装有棘轮(5)，十字轴(2)的每个轴端面上固定安装有电磁式棘轮组件，十字轴(2)每个轴端面通过电磁式棘轮组件(4)与棘轮(5)连接；所述的电磁式棘轮组件(4)包括直动式电磁铁(10)、弹簧拨片(11)、电磁铁推杆(12)、弹簧(13)和棘爪(14)，直动式电磁铁(10)固定在十字轴(2)的轴端面上，电磁铁推杆(12)一端套装在直动式电磁铁(10)中，电磁铁推杆(12)另一端固定有棘爪(14)，棘爪(14)连接到棘轮(5)内圈的棘齿，棘轮(5)外圈固定连接到耳孔(6)的孔内周面，直动式电磁铁(10)和棘爪(14)之间的电磁铁推杆(12)上套有弹簧(13)，棘爪(14)旁设有用于辅助定位的弹簧拨片(11)，弹簧拨片(11)固定在十字轴(2)的轴端面上。3.根据权利要求2所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：所述的十字轴(2)的每个轴均设有有一体式伺服电机(9)，一体式伺服电机(9)的输出轴与十字轴(2)的轴同步连接；通过一体式伺服电机(9)运行带动十字轴(2)转动进而带动万向节两端的球面活芯环(1)相对转动。4.根据权利要求2所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：所述的活芯体(7)内安装有活芯拉杆(8)，转动活芯拉杆(8)带动活芯体(7)绕自身轴向转动，进而带动万向节绕芯棒轴向转动。5.根据权利要求2所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：第一节万向节通过螺栓固定连接在活芯体(7)一端的螺纹孔中，后面相邻两个万向节之间以各自的叉头(3)通过螺栓同轴固定连接使得两个万向节之间相连接。6.根据权利要求2所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：所述的叉头(3)上设有轴肩，球面活芯环(1)上设有环形台阶，轴肩与环形台阶紧密连接使得球面活芯环(1)和两个叉头(3)相配合定位连接。7.根据权利要求2所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置，其特征在于：所述电磁式棘轮组件中，直动式电磁铁(10)产生的电磁吸力F采用以下公式计算：其中，S1为铁心外圆环面积，S2为铁心内圆环面积，Φ0为电磁铁气隙，IW为线圈产生的磁动势，μ0为空气磁导系数，δ为电磁铁气隙长度。8.权利要求1-7任一所述的一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置的应用，其特征在于：所述芯棒装置用于在薄壁弯管内。2CN107138569A说明书1/6页主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置技术领域[0001]本发明涉及金属管弯曲成形技术领域，尤其是涉及一种主动同步弯曲的抗皱裂芯棒装置。背景技术[0002]弯管技术广泛应用于航空航天工业、船舶制