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材料弯曲机
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2003年3月20日提交的第60/456529号美国临时申请的利益。
发明背景
A.发明领域
本发明领域一般涉及弯曲材料的装置，特别是圆形、矩形或扁钢等金属材料的冷弯。更具体地说，本发明涉及易于携带和手动操作的材料弯曲装置。更具体地说，本发明涉及适用于安装在车辆后部的拖车挂接装置或类似装置上的材料弯曲机。
B.背景
金属材料被用作许多用途的组件，包括配置成具有装饰性或装饰性方面的产品，如金属围栏等。制造各种产品的金属材料一般都有库存形式，如各种形状的钢管、棒材或板料。例如，备料棒可以是圆形、矩形、方形或其他各种直径或厚度的形状。其中一些股票的形式通常是平的。为了获得功能性或装饰性配置，通常需要将标准库存材料（也称为工作对象）弯曲成必要或所需的形状。无论是大企业还是小企业，如商业制造车间和特定产品车间，都需要对金属库存进行冷弯。
一般来说，冷弯是一种不用加热就弯曲原料，将金属成形成各种形状的过程。与热弯曲不同，热弯曲利用热量“软化”金属，使其更容易成型，冷弯曲只对金属施加弯曲力，直到弯曲力超过材料的弹性极限，从而使其在正常温度下弯曲成所需的形状。大多数已知的冷弯设备利用定位构件的各种组合将原材料固定到位，一个或多个模具构件提供原材料弯曲周围的形状，杠杆相关装置迫使原材料弯曲模具构件周围。当然，用于弯曲的机器必须有比被弯曲的原材料更强的部件，这样弯曲过程不会损坏机器，而不是弯曲原材料。
许多用于冷弯的材料弯曲机利用液压和/或电气部件施加必要的力，将料弯曲成所需的形状。一般来说，这些材料弯曲机通常非常昂贵，需要对机器、与操作机器相关的设备以及机器的占地面积进行一定程度的资本支出。大多数个人和小型商业制造厂负担不起这种机器的成本。除成本外，这些机器一般不配置为易于从一个位置移动到另一个位置或移动到远程位置，例如工厂外的位置、工厂或通常使用它们的类似固定位置。此外，典型的冷弯机具有一些难以更换的模具。液压驱动和其他非手动折弯机的另一个缺点是，机器的用户牺牲了他或她“感觉”原材料弯曲的能力。液压或其他驱动材料弯曲机的另一个局限性是人与材料弯曲机和弯曲过程分离。冷弯技术的人都知道，许多人喜欢“感觉”材料的弯曲，这样他们就可以更好地控制弯曲过程。
手工弯曲机已经使用多年了。一种非常流行的手工弯曲机被称为hossfeld弯曲机。另一种用于冷弯的手弯机是迪卡罗弯板机。尽管这两种折弯机在可使用机器进行的折弯类型方面都非常通用，但两种机器都没有配置为易于运输和在现场位置使用（即放置在皮卡车后部，并在最终产品需要的地方或附近使用）。这也适用于其他材料弯曲机用于库存材料的冷弯。因此，所需的是一种改进的材料弯曲机，用于对原材料进行冷弯曲，该机配置为手动弯曲、相对容易运输以及用于现场或远程位置。首选材料弯曲机的尺寸和配置应能将不同尺寸的原材料冷弯成各种形状，并易于更换模具以获得这些不同的形状。理想情况下，材料弯曲机的制造成本相对较低，易于使用，并且适合安装在车辆的拖车挂接装置或类似装置上。
发明摘要
本发明用于钢材和其他材料冷弯的材料弯曲机解决了上述问题，并提供了上述优点。也就是说，本发明公开了一种使用方便、适应不同材料和形状、相对容易运输到野外或偏远地区使用的新型、改进的材料折弯机。本发明的材料折弯机配置为钢料和其他材料的手工折弯，为用户提供更大的折弯过程感觉，从而控制折弯。本发明的材料弯曲机可以安装在标准皮卡车或其他车辆后部的拖车挂接装置上。
在本发明的一个方面中，本发明的材料折弯机包括一个底板，该底板具有一个成型模座，该成型模座安装在其上，与另一个安装在该底板上的冲头导向装置间隔开。成形模座配置成具有或接收具有成形部分的成形模，所述成形部分配置成向所述原料提供所需的弯曲形状。所述压头导向装置可包括一对连接到所述底板的压头导向构件和安装在所述压头导向构件顶部的顶板，其配置成形成一个压头路径，以引导弯曲压头抵靠所述原材料。弯曲压头的尺寸和配置是通过压头路径移动的。所述弯曲压头具有第一端，所述第一端具有工具面，所述工具面配置为向所述原料施加成形力，所述第二端配置为通过与所述底板呈枢转关系的通常延长的手柄协同接合。在优选实施例中，手柄枢转地连接到底板和顶板之间的冲头导向装置上，并且配置成驱动弯曲冲头穿过冲头路径并抵着料堆。此外，在优选实施例中，一个或多个向上突出的固定销安装在底板上，并且配置为在弯曲压头通过压头路径相对于压头材料驱动时紧靠压头材料。底板上的一个或多个销接收孔被配置成接收一个向上突出的调整销，该调整销被配置成紧靠料堆，而弯曲冲头向料堆施加成形力。销支撑杆可通过固定销上的板支撑销安装到底板上，以支撑调整销。材料弯曲机还可以包括一个安装装置，该装置配置为在弯曲材料的同时支撑底板。优选地，材料弯曲机是便携式的，并且安装装置具有配置为连接到连接到车辆上的挂接装置的支撑框架，以便可以在现场或远程位置使用。
因此，本发明的主要目的是提供一种用于原料冷弯的材料弯曲机，该材料弯曲机具有上述优点，克服了现有材料弯曲机的缺点和局限性。
本发明的另一个目的是提供一种适用于手工弯曲钢材和其他材料制成的各种形状的材料弯曲机。
本发明的另一个目的是提供一种易于运输的材料折弯机，例如在车辆的拖车挂接装置上，并且在现场或远程位置用于冷弯库存材料。
本发明的另一个目的是提供一种材料弯曲机，该材料弯曲机的部件对于不同尺寸的材料和不同形状的弯曲相对容易改变。
本发明的另一个目的是提供一种用于原料冷弯的材料折弯机，该材料折弯机通常包括一个基板，基板上有选择地安装了各种销和/或模具，以及一个手动操作的冲压系统，该系统具有一个导向冲压头，该冲压头具有一个适合获得所需弯曲形状的工具面和一个用于D的杠杆机构。将冲头打入原材料中以获得弯曲。
本发明之上述及其他目的将参照附图及下文所述之较佳装饰物之说明予以更详细解释。如本文所述，本发明属于权利要求书目前所描述和理解的形式、结构、操作方式和工艺组合的新颖特征。
图纸简要说明
在说明本发明的最佳装饰和目前预期的最佳模式的图纸中：
图1是本发明的材料折弯机的分解俯视图，显示了使用角度折弯冲头和成形模的方法；
图2是本发明的材料弯曲机的俯视图，显示在将材料弯曲成角度弯曲之前，材料放置在材料弯曲机中；
图3与图2相同，只是显示了本发明的材料弯曲机正在弯曲的原料；
图4是与本发明的材料折弯机一起使用的替代折弯机的俯视图；
图5是与本发明的材料弯曲机一起使用的替代成形模具的俯视图；
图6是本发明材料弯曲机的俯视图，显示在将材料弯曲成径向弯曲之前，材料放置在材料弯曲机中；
图7与图6相同，只是显示了本发明的材料弯曲机正在弯曲的原料；
图8是本发明的材料折弯机的俯视图，其显示放置在基板顶部的销支撑杆；
图9所示为用于将本发明的材料弯曲机安装到车辆后部的拖车挂接装置上的安装装置；以及
图10显示一种管状构件，其被配置成用于替代本发明材料弯曲机上的成形模。
优选实施例的详细描述
参考图中给出了类似元素的数字名称以便于读者理解本发明，特别是参考图中所示的本发明材料折弯机的实施例，本发明的各种优选实施例是如下所述。所附的说明书和附图仅仅是对优选实施例的说明，并且代表了配置本发明的几种不同方法。尽管本发明的具体组件、材料、配置和用途在本发明中进行了说明和阐述，但应理解，在不改变范围和用途的情况下，可以对本文和附图中所述的组件和这些组件的配置进行一些变化。本文所述发明的实施。
在本发明材料折弯机的优选实施例中，如图所示，材料折弯机一般标识为10。如图1所示，优选材料折弯机10主要包括底板12、手柄14、销支撑杆16和顶板18，这些部件一起工作以允许人员弯曲库存材料20，如图1所示。2-3和4-5。如下文所述，上述组件与第一弯曲压头22和第一成形模具26一起工作，以将原料20弯曲成所需形状，第一弯曲压头22作为工具，第一成形模具26作为砧，其示例如图所示。1-3。图4（较短的弓形工具面）中的弯曲冲头的改变固有配置示例如24所示，成形模（弯曲砧面）的替代配置示例如图5中的28所示。在优选实施例中，安装在底板12上的是柱塞导向装置29，其由焊接在底板12上的柱塞导向装置30和焊接在柱塞导向装置30上的顶板18构成，从而使弯曲柱塞22和24的柱塞路径31位于底板12和顶板18之间。优选地，闸板导向件30焊接在底板12和顶板18之间，其间距关系基本上等于弯曲闸板22的宽度，因此弯曲闸板22将在闸板导向件29中的闸板导向件30之间大致笔直移动，如下所述。顶板18位于底板12上，以便顶板孔32与相应底板孔34基本对齐。
手柄14具有第一端36和第二端38。手柄14的第一端36包括手柄孔40，当根据优选实施例组装材料折弯机10时，该手柄孔40与一组顶板孔32和底板孔34对应，所有这些孔的尺寸和配置均用于接收手柄销42，以枢转地将手柄14固定到底板12上。在优选实施例中，底板12、手柄14和顶板18分别配置有孔34、40和32，这样手柄14可以安装为左或右移动（即图中顺时针或逆时针）。手柄14的第一端36具有一个可旋转地安装在滚轮支架46上的滚轮44，以便于手柄14的枢转移动，从而使弯曲柱塞22或24通过柱塞导管29的柱塞路径31线性移动，详情如下所述。手柄14的第二端38的尺寸和配置应便于一个人的一只或两只手抓住，以便他们能够转动手柄14弯曲料20。手柄14可由不同长度制成，但是，在优选实施例中，手柄14的长度不应使运输材料折弯机10过于困难。在一个实施例中，手柄14的长度可调（即伸缩）。
如图所示。1-3和6-7，基板12具有一对固定销48，在优选实施例中，该固定销48固定连接（即通过焊接或其他方式）到基板12。固定销48具有板支撑销50，通常从其上向上延伸，其尺寸和配置为安装在销支撑杆16的支撑孔52内，如图8中安装在底板12上所示。在底板12与顶板18位置相对的一侧，有一个用于固定成形模具的成形模座54，例如第一成形模26和第二成形模28。成形模座54应配置成在其中接收成形模26和28的插入部分56，以便材料折弯机10的用户可以选择具有成形部分58的成形模26或28，该成形部分58为原材料20中的弯曲提供所需的形状，例如图2所示的角形或拱形形状。1-3和5。如本领域技术人员所知，成形模座54必须牢固地连接到基板12上，以便在使用材料折弯机10弯曲原料20时，成形模座54不会相对于基板12移动，成形模26或28不会相对于成形模座54移动。如果本发明的材料弯曲机10只需要一个弯曲形状，成形模26或28以及其他形状可以固定在模座54内或直接固定在底板12上。底板12有一个或多个销接收孔59，用于接收下面描述的调整销。底板12还具有一个或多个安装孔60，用于将底板12安全地安装到安装装置62上，因此材料弯曲器10，如图9所示。在优选实施例中，材料折弯机10的底板12安装在一般水平配置中。
在使用中，如下面的说明和图8所示，销支撑杆16的支撑孔52放置在固定销48上的板支撑销50上。一个或多个调整销64（通常成对使用）放置在销支撑杆16上的销孔66和销接收孔59中，以便调整销64的销部68延伸到销支撑杆16和底板12（即销孔66和销接收孔59）之间，调整销64的底座70位于操作销支撑杆16上方。如图所示。6和7（如图所示，未安装销支撑杆16），库存材料20可放置在一个或多个调整销64和/或固定销48之间，以提供库存材料20中更“柔和”的弯曲。如本领域技术人员所知，在销孔66中使用一个或多个调整销64将改变最终弯曲产品的形状。在图中。6和7，弯曲压头24的第一端72（即工具面）通过手柄14的径向移动推压在料20上，使料20与调整销64和/或固定销48保持在一起。由于销48和64不会移动，库存材料20会弯曲（如图7所示）。如果需要，可以在销支撑板16和底板12之间的调整销64的销部68周围使用一个或多个销垫片74（如图1所示），以改变弯料20的形状。固定销48和调整销64或垫片74可配置成使其外缘可定位在同一平面上，以提供穿过基板12的水平面，靠着该水平面可推动料20以达到所需的弯曲形状。
弯曲柱塞22和24配置成在底板12和顶板18之间滑入和滑出柱塞导向装置29的柱塞通道31，由柱塞导向装置30形成，并推动物料20使其弯曲。根据材料折弯机10的哪个部分用于折弯料20，选择适当的折弯机22或24。如下文更详细地解释的，如果要对成形模具26或28弯曲储备材料20，则使用图中所示的两个较长的第一弯曲冲头22，以便其第一端72能够从一侧推动储备材料20，同时成形模具26或28保持在对侧（即，像铁砧）上。如果将库存材料20弯曲到固定销48和/或放置在底板12中的可拆卸销64上，则使用图中所示的两个较短的第二个弯曲冲头24，以便其第一端72将推动库存材料20的一侧，使其弯曲到固定销48和/或可拆卸销64上。弯曲柱塞22和24的第二端76的形状和配置使其能够协同接收辊44，并在顶板18和底板12之间滑入和滑出柱塞通道31。本领域技术人员容易确定的是，弯曲压头22和24的长度影响弯曲压头22或24将移动的移动深度，从而改变原材料20的弯曲半径。此外，本领域技术人员也容易确定，用户施加在手柄14上的力的大小将影响弯曲压头22或24的移动量，从而影响可根据储备材料20评估的弯曲量。
在本发明的优选实施例中，材料折弯机10被配置为可移动且可拆卸地安装到安装装置62上，如图9所示，具有支撑架77。在此配置中，安装装置62的支撑架77具有一个实质上水平的插入构件78，其配置为插入并固定到（即，通过传统的拖车挂接装置接收机构）安装到车辆82上的拖车挂接装置80上，例如标准皮卡车，以及安装在连接至水平插入件MEM-BER 78。在优选实施例中，支撑架77的部件的尺寸和配置为将
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