專利名稱：彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件，是一種數(shù)控彎管加工裝置，可以 提高大口徑薄壁管的彎曲質(zhì)量效果顯著。
背景技術(shù)：
目前，公知的頂推裝置是裝載在彎管機工作平臺上可活動小車上面的對彎曲管件 尾端施加推力的具有獨立驅(qū)動系統(tǒng)的裝置。
由于管材彎曲都會發(fā)生中性層內(nèi)移，從而使彎管的外側(cè)壁厚減薄，內(nèi)側(cè)的壁厚增 厚；彎曲半徑越小，壁厚減薄越嚴重。彎管成形壁厚減薄量是成形質(zhì)量的重要指標， 從而限制了薄壁管極限彎曲半徑。改變管材數(shù)控彎曲軸向受力狀態(tài)，控制中性層偏移 狀態(tài)，可以減小壁厚的減薄量，提高管件彎曲質(zhì)量。頂推裝置的工作原理就是在管件 后端施加一個推力，以改變彎管外側(cè)拉應(yīng)力，從而減小彎管外側(cè)壁厚減薄。
但是對于不銹鋼、鋁合金、鈦合金等大口徑薄壁管小彎曲半徑(壁厚小于1毫米，
壁厚因子大于40，相對彎曲半徑小于2.0)成形時，由于壁厚因子大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，
目前的頂推裝置對管件尾端施加推力時極易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，反而容易導(dǎo)致管件發(fā)生偏 心和屈曲，管件流動不暢，外側(cè)壁厚過度減薄甚至斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題
為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件， 可以對管材末端進行定位和支撐，能最大限度保持管材端部的截面穩(wěn)定性，實現(xiàn)減小 軸向拉應(yīng)力，進而控制管材壁厚減薄的目的，以克服現(xiàn)有的在大口徑薄壁管小彎曲半 徑成形時施加頂推易發(fā)生失穩(wěn)的問題。技術(shù)方案
一種彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件，其特征在于包括螺紋端1、凸緣2和內(nèi)襯端3;
螺紋端1和內(nèi)襯端3分別位于凸緣2的兩側(cè)并被凸緣2隔開，軸向貫穿通孔5;所述 的內(nèi)襯端3的直徑小于被彎曲管件的內(nèi)壁直徑0.5到1.0毫米，內(nèi)襯端3的最短長度為 內(nèi)襯端頭部超過被彎曲管件失穩(wěn)區(qū)20mm。
所述的內(nèi)襯端3設(shè)計有四個對稱分布的工藝孔。
所述凸緣2的厚度為8mm到10mm。
有益效果
本發(fā)明提供的彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件的有益效果是，在進行大口徑薄壁管 小彎曲半徑彎曲成形時，使用該發(fā)明可以避免頂推推力造成的管件尾端失穩(wěn)現(xiàn)象，顯 著降低大口徑薄壁管小彎曲半徑成形時壁厚減薄率，改善了管件的彎曲成形質(zhì)量。經(jīng) 過實際實驗驗證，在合理設(shè)置工藝參數(shù)的前提下，使用該發(fā)明能夠?qū)⒊尚喂躛^的壁厚-減薄率控制在25%以內(nèi)，滿足航空航天領(lǐng)域的使用要求。該頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件設(shè) 計制造簡單方便，成本低，對于不同規(guī)格的圓形管件彎曲都能通過設(shè)計不同尺寸來滿 足其使用要求，適用性廣。


圖1:是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖
圖2:是本發(fā)明在工作狀態(tài)下與彎管機頂推裝置連接的裝配圖
圖3:是針對尺寸為①127mmxl.24mm大口徑薄壁鋁合金管數(shù)控彎曲使用普通頂
推的實施例結(jié)果與不使用頂推的實施例結(jié)果對比
圖4:是針對尺寸為0127mmxl.24mm大口徑薄壁鋁合金管數(shù)控彎曲使用裝載有
防失穩(wěn)構(gòu)件的頂推的實施例結(jié)果與不使用頂推的實施例結(jié)果對比1.螺紋端；2.凸緣；3.內(nèi)襯端；4.工藝孔；5.通孔；6.彎曲管件；7.芯桿； 8.頂推裝置頭部。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述:
圖1中防失穩(wěn)構(gòu)件為軸套類零件，整體由螺紋端、凸緣和內(nèi)襯端三部分構(gòu)成，螺 紋端和內(nèi)襯端分別位于凸緣的兩側(cè)并被凸緣隔開，該零件的中心具有軸向貫穿通孔。 螺紋端用于與頂推裝置之間進行連接，使得防失穩(wěn)構(gòu)件的中心線與頂推裝置頭部的中 心線共線，螺紋端長度和螺紋尺寸應(yīng)與具體裝載構(gòu)件的頂推裝置的頭部內(nèi)螺紋相匹配。 凸緣靠螺紋端的側(cè)面在工作狀態(tài)時緊貼頂推裝置頭部端面，以保證防失穩(wěn)構(gòu)件的中心 線與頂推裝置頭部的中心線之間不產(chǎn)生偏斜；凸緣靠內(nèi)襯端的側(cè)面在工作狀態(tài)時作為
對彎曲管件末端的施力面，替代了原本的頂推裝置頭部端面對彎曲管件施加推力，凸
緣的厚度由實際情況決定， 一般以8mm到10mm為佳。內(nèi)襯端在工作狀態(tài)時與管件 連接，管件末端嵌套在內(nèi)襯端外表面， 一方面保證管件的中心線與防失穩(wěn)構(gòu)件的中心 線和頂推裝置頭部的中心線共線，起定位作用；另一方面內(nèi)襯端外表面對管壁起軸向 支撐和限制的作用，可以避免管件末端發(fā)生形變和失穩(wěn)，內(nèi)襯端直徑由實際彎曲管件 內(nèi)徑?jīng)Q定， 一般以小于管件內(nèi)壁直徑0.5到1.0毫米為最佳，內(nèi)襯端長度由管件的失穩(wěn) 位置決定，最短長度必須保證內(nèi)襯端頭部超過管件失穩(wěn)區(qū)20mm。內(nèi)襯端有四個對稱 分布的工藝孔，以便能方便地裝卸防失穩(wěn)構(gòu)件，工藝孔與凸緣靠內(nèi)襯端側(cè)面的軸向距 離和工藝孔的直徑均由實際情況決定，以方便裝卸構(gòu)件為準。軸向貫穿通孔的直徑由 內(nèi)襯端直徑和彎管機芯桿直徑?jīng)Q定，既要保證芯桿從通孔中穿過時不和通孔內(nèi)壁發(fā)生 任何接觸并能靈活抽芯，又要保證內(nèi)襯端壁厚足夠大，使內(nèi)襯端具有足夠的剛度來保 持管材端部的截面穩(wěn)定性。在圖3所示的使用普通頂推的實施例結(jié)果中可以看到在使用普通頂推的情況下， 內(nèi)外側(cè)厚向應(yīng)變比不使用頂推的情況下內(nèi)外側(cè)厚向應(yīng)變大，即內(nèi)側(cè)壁厚增厚變大，而 外側(cè)壁厚減薄也增大。而在理論上，使用頂推時，內(nèi)側(cè)壁厚增厚應(yīng)該變大，外側(cè)壁厚 減薄應(yīng)該減小。說明管件發(fā)生偏心和屈曲，不但沒有改善管件彎曲過程中的壁厚減薄， 反而增大了壁厚減薄率。
本實施例中，彎曲管件規(guī)格為直徑4) 70mm，壁厚1.5mm，管件內(nèi)壁直徑為d>67mm， 因此內(nèi)襯端直徑確定為4)66mm;在圖3實施例中使用普通頂推發(fā)現(xiàn)在管件尾端約 卯mm處出現(xiàn)失穩(wěn)，因此內(nèi)襯端長度確定為140mm;凸緣厚度定為10mm;螺紋端長 度為100mm，螺紋尺寸與頂推頭部內(nèi)螺紋相匹配；工藝孔與凸緣靠內(nèi)襯端側(cè)面的軸向 距離取50mm，工藝孔直徑為4)16mm;又由于彎管機芯桿直徑為4>48mm，內(nèi)襯端直 徑確定為4> 66mm ，因此通孔直徑定為4> 56mm。
從圖4所示的實驗結(jié)果可以看出管件在不使用頂推的情況下，最大厚向應(yīng)變 0.255;管件在使用裝載有防失穩(wěn)構(gòu)件的頂推的情況下，最大厚向應(yīng)變0.233，頂推的 作用體現(xiàn)出來，壁厚減薄量減小了 2%。說明防失穩(wěn)構(gòu)件能夠保持管材端部截面穩(wěn)定 性，避免失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，提高了管件彎曲的成形質(zhì)量。
權(quán)利要求
1. 一種彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件，其特征在于包括螺紋端(1)、凸緣(2)和內(nèi)襯端(3)；螺紋端(1)和內(nèi)襯端(3)分別位于凸緣(2)的兩側(cè)并被凸緣(2)隔開，軸向貫穿通孔(5)；所述的內(nèi)襯端(3)的直徑小于被彎曲管件的內(nèi)壁直徑0.5到1.0毫米，內(nèi)襯端(3)的最短長度為內(nèi)襯端頭部超過被彎曲管件失穩(wěn)區(qū)20mm。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件，其特征在于所述的內(nèi)襯 端(3)設(shè)計有四個對稱分布的工藝孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件，其特征在于所述凸 緣(2)的厚度為8mm到10mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彎管機頂推裝置的防失穩(wěn)構(gòu)件，其特征在于包括螺紋端1、凸緣2和內(nèi)襯端3；螺紋端1和內(nèi)襯端3分別位于凸緣2的兩側(cè)并被凸緣2隔開，軸向貫穿通孔5；所述的內(nèi)襯端3的直徑小于被彎曲管件的內(nèi)壁直徑0.5到1.0毫米，內(nèi)襯端3的最短長度為內(nèi)襯端頭部超過被彎曲管件失穩(wěn)區(qū)20mm。有益效果是，在進行大口徑薄壁管小彎曲半徑彎曲成形時，使用本發(fā)明可以避免頂推推力造成的管件尾端失穩(wěn)現(xiàn)象，顯著降低大口徑薄壁管小彎曲半徑成形時壁厚減薄率，改善了管件的彎曲成形質(zhì)量。
文檔編號B21D7/16GK101422794SQ200810151030
公開日2009年5月6日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者岳永保, 成 李, 合 楊, 梅 詹 申請人:西北工業(yè)大學(xué)