專利名稱：薄壁管變曲率推彎工藝與模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種薄壁管變曲率推彎工藝與模具，屬于薄壁管推彎工藝與模具的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù)：
彎曲的管類零件廣泛應(yīng)用在石油化工、房屋建筑、汽車、航空等行業(yè)。這不僅是由于彎曲的管類零件具有改變管道系統(tǒng)物流方向功能，還由于空心彎管零件具備截面面積小，抗彎截面系數(shù)大的特征，在承受外載荷時(shí)能夠提高抗彎、扭的能力。合理使用空心彎曲零件不但能保證機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量，還能節(jié)省材料，減輕重量，降低成本。傳統(tǒng)的薄壁管彎曲工藝，主要有繞彎、滾彎、壓彎及推彎等方法。但不論是哪種方法，進(jìn)行彎曲時(shí)，管坯通過(guò)的彎曲工具或模具時(shí)，其彎曲半徑是不變的，即恒曲率彎曲。由于管材彎曲的變形程度與相對(duì)彎曲半徑和相對(duì)厚度有關(guān)，不同的材料和不同的彎曲方法對(duì)彎曲半徑和彎曲角度等都有一定的限制，因此，如果要獲得更大的變形程度，必須采用多次彎曲加工方式才能達(dá)到。近幾年來(lái)應(yīng)用液壓成形可以得到小半徑的彎管零件，但是液壓成形需要專門的設(shè)備和液壓系統(tǒng)，生產(chǎn)效率較低，所以推廣應(yīng)用受到一定的限制。本發(fā)明應(yīng)用模具中變曲率的彎曲型槽成形小半徑的彎管零件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種既可提高管材彎曲的變形程度，又能提高彎管的生產(chǎn)效率的薄壁管變曲率推彎工藝。本發(fā)明可顯著降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用的薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具。
本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝，包括如下步驟1)先將管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分；2)壓力機(jī)下行帶動(dòng)推彎沖頭(1)推動(dòng)管坯(2)進(jìn)行彎曲變形；3)開(kāi)模取出零件(3)。
本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示，包括有推彎沖頭(1)、彎曲模(4)、下模板(5)、沖頭固定板(8)、上模板(9)，推彎沖頭(1)裝設(shè)在沖頭固定板(8)上，沖頭固定板(8)通過(guò)連接件(10)與上模板(9)連接，彎曲模(4)置于推彎沖頭(1)的下方，且裝設(shè)在下模板(5)上，其中彎曲模(4)內(nèi)設(shè)有變曲率型槽(41)，管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分。
上述下模板(5)上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)柱(6)，上模板(9)在與導(dǎo)柱(6)相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有兩個(gè)可沿導(dǎo)柱(6)滑動(dòng)的導(dǎo)套(7)。
上述壓板(9)與沖頭固定板(8)的接觸面上設(shè)有墊板(11)。
上述彎曲模(4)的頂面設(shè)有限位板(12)。
上述沖頭固定板(8)的下方還裝設(shè)有與限位板(12)接觸的彈性墊(13)。
上述彎曲模(4)一側(cè)的上方裝設(shè)有推件塊(14)。
上述彎曲模(4)的兩側(cè)分別裝設(shè)有固定塊(15)。
上述管坯(2)變曲率型槽(41)的表面涂上潤(rùn)滑劑。
上述管坯(2)的內(nèi)腔可裝有填料或芯棒。
本發(fā)明由于采用變曲率型槽替代傳統(tǒng)的恒曲率型槽，其變曲率彎曲工藝將大的集中變形分散在不同的階段完成，在一次推彎過(guò)程相對(duì)恒曲率彎曲而言，可以獲得較大的變形，可以得到大的彎曲角和較小的彎曲半徑。隨著數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，曲線和曲面的加工不再成困難，故提高管件彎曲變形程度的變曲率推彎工藝具有實(shí)用的推廣價(jià)值。本發(fā)明既可提高管材彎曲的變形程度，又能提高彎管的生產(chǎn)效率，是一種可顯著降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造顯著經(jīng)濟(jì)效益的薄壁管變曲率推彎工藝。本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用。


圖1為本發(fā)明模具實(shí)施例1中彎曲模(4)的變曲率型槽(41)的變曲率軌跡結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明模具實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明模具實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝，包括如下步驟1)先將管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分；2)壓力機(jī)下行將推彎沖頭(1)推動(dòng)管坯(2)進(jìn)行彎曲變形；3)開(kāi)模取出零件(3)。
本發(fā)明實(shí)施例從生產(chǎn)應(yīng)用方便的角度出發(fā)選用漸開(kāi)線作為彎曲模(4)的變曲率型槽(41)的變曲率軌跡方程，應(yīng)用漸開(kāi)線作為矩形或圓形截面管推彎的導(dǎo)向線時(shí)，既可在同一條曲線上選用不同的區(qū)間滿足被彎曲零件對(duì)彎曲角度和半徑的要求，也可以通過(guò)由不同基圓半徑形成的漸開(kāi)線上選取相應(yīng)的曲線區(qū)間。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，如果要在圖1a)中選擇推彎成90°的變曲率半徑彎管，最小彎曲半徑為r＝20mm。首先求出最小半徑的位置 然后在此基礎(chǔ)上加90°即得到要求的區(qū)間θe＝114，6°+90°＝204，6°，如圖1b)所示，根據(jù)所選區(qū)段加工的彎曲型槽如圖1c)所示。類似地可以選取所要求的區(qū)段。除此之外還可以通過(guò)變換漸開(kāi)線的基圓半徑并在其上選取相應(yīng)的區(qū)段。
本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括有推彎沖頭(1)、彎曲模(4)、下模板(5)、沖頭固定板(8)、上模板(9)，推彎沖頭(1)裝設(shè)在沖頭固定板(8)上，沖頭固定板(8)通過(guò)連接件(10)與上模板(9)連接，彎曲模(4)置于推彎沖頭(1)的下方，且裝設(shè)在下模板(5)上，其中彎曲模(4)內(nèi)設(shè)有變曲率型槽(41)，管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分。
為了確保推彎沖頭(1)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，上述下模板(5)上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)柱(6)，上模板(9)在與導(dǎo)柱(6)相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有兩個(gè)可沿導(dǎo)柱(6)滑動(dòng)的導(dǎo)套(7)。
為了便于確定推彎沖頭(1)的運(yùn)動(dòng)行程，上述彎曲模(4)的頂面設(shè)有限位板(12)。
為了便于安裝彎曲模(4)，上述彎曲模(4)的兩側(cè)分別裝設(shè)有固定塊(15)。
為了改善彎曲時(shí)管坯的變形狀況和防止失穩(wěn)起皺等不良現(xiàn)象的發(fā)生，上述管坯(2)變曲率型槽(41)的表面涂上潤(rùn)滑劑，上述管坯(2)的內(nèi)腔可裝有填料或芯棒。
本發(fā)明工作時(shí)，先將管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分，壓力機(jī)下行將推彎沖頭(1)推動(dòng)管坯(2)在變曲率型槽(41)中進(jìn)行彎曲變形成形為零件(3)，最后開(kāi)模取出零件(3)。
實(shí)施例2本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝與實(shí)施例1相同。其所用模具的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同之處在于彎曲件需要在較長(zhǎng)的推彎路徑中完成，為此，上述沖頭固定板(8)的下方還裝設(shè)有與限位板(12)接觸的彈性墊(13)，以避免推彎沖頭(1)與限位板(12)的沖擊力較大。此外，為方便開(kāi)模取出零件(3)，上述彎曲模(4)一側(cè)的上方裝設(shè)有推件塊(14)。
本發(fā)明的工作原理與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種薄壁管變曲率推彎工藝，其特征在于包括如下步驟1)先將管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分；2)壓力機(jī)下行將推彎沖頭(1)推動(dòng)管坯(2)通過(guò)變曲率型槽(41)進(jìn)行彎曲變形；3)開(kāi)模取出零件(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具，其特征在于包括有推彎沖頭(1)、彎曲模(4)、下模板(5)、沖頭固定板(8)、上模板(9)，推彎沖頭(1)裝設(shè)在沖頭固定板(8)上，沖頭固定板(8)通過(guò)連接件(10)與上模板(9)連接，彎曲模(4)置于推彎沖頭(1)的下方，且裝設(shè)在下模板(5)上，其中彎曲模(4)內(nèi)設(shè)有變曲率型槽(41)，管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于上述下模板(5)上設(shè)有若干導(dǎo)柱(6)，上模板(9)在與導(dǎo)柱(6)相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有若干可沿導(dǎo)柱(6)滑動(dòng)的導(dǎo)套(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于上述上模板(9)與沖頭固定板(8)的接觸面上設(shè)有墊板(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于上述彎曲模(4)的頂面設(shè)有限位板(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的模具，其特征在于上述沖頭固定板(8)的下方還裝設(shè)有與限位板(12)接觸的彈性墊(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模具，其特征在于上述彎曲模(4)一側(cè)的上方裝設(shè)有推件塊(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模具，其特征在于上述彎曲模(4)的兩側(cè)分別裝設(shè)有固定塊(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模具，其特征在于上述管坯(2)變曲率型槽(41)的表面涂上潤(rùn)滑劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的模具，其特征在于上述管坯(2)的內(nèi)腔可裝有填料或芯棒。
全文摘要
本發(fā)明是一種薄壁管變曲率推彎工藝與模具。本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝，包括如下步驟1)先將管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分；2)壓力機(jī)下行將推彎沖頭(1)推動(dòng)管坯(2)進(jìn)行彎曲變形；3)開(kāi)模取出零件(3)。本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具，包括有推彎沖頭(1)、彎曲模(4)、下模板(5)、沖頭固定板(8)、上模板(9)，推彎沖頭(1)裝設(shè)在沖頭固定板(8)上，沖頭固定板(8)通過(guò)連接件(10)與上模板(9)連接，彎曲模(4)置于推彎沖頭(1)的下方，且裝設(shè)在下模板(5)上，其中彎曲模(4)內(nèi)設(shè)有變曲率型槽(41)，管坯(2)放置在彎曲模(4)的變曲率型槽(41)中的直線部分。本發(fā)明由于采用變曲率型槽替代傳統(tǒng)的恒曲率型槽，其變曲率彎曲工藝將大的集中變形分散在不同的階段完成，在一次推彎過(guò)程相對(duì)恒曲率彎曲而言，可以獲得較大的變形，可以得到大的彎曲角和較小的彎曲半徑。本發(fā)明既可提高管材彎曲的變形程度，又能提高彎管的生產(chǎn)效率。本發(fā)明薄壁管變曲率推彎工藝所用的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便實(shí)用。
文檔編號(hào)B21D9/12GK1799722SQ20041009182
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者肖小亭, 廖毅娟 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)