專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于鋁合金大直徑薄壁管數(shù)控彎曲的偏心芯頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體是一種用于鋁合金大直徑薄壁管數(shù)控彎曲的偏心 芯頭。
二背景技術(shù)：
隨著鋁合金管直徑的增加以及彎曲半徑的減小，鋁合金大直徑薄壁管在數(shù)控彎曲 中發(fā)生起皺的可能性將越來(lái)越大。目前，工業(yè)界常采用減小管材與模具間接觸間隙的方法， 減小管材起皺的可能性，但是，這又將增大管材的減薄和扁化程度。在鋁合金大直徑薄壁管 數(shù)控彎曲成形過(guò)程中，芯模參數(shù)對(duì)管材的起皺、減薄和扁化均將產(chǎn)生重要的影響。傳統(tǒng)的薄 壁管數(shù)控彎曲的芯模芯頭結(jié)構(gòu)，普遍采用對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)(圖1)，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是球心0位于 芯頭的中心，芯頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接，芯頭能隨著管材的彎曲變形作一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。 該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是，由于對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，芯頭與芯頭間在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生干涉的范圍較大，彎 曲過(guò)程中芯頭可轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍不大，管材在彎曲中無(wú)法實(shí)現(xiàn)與小彎曲半徑的變形協(xié)調(diào)； 同時(shí)，由于對(duì)稱(chēng)式芯頭結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生與管材外弧面的過(guò)度接觸，從而增大管材的壁厚減薄 程度。在申請(qǐng)?zhí)枮?00710018458. X的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)文件中公開(kāi)了一種柔性彎管芯模的設(shè) 計(jì)，該設(shè)計(jì)的芯模雖然可以增加芯模在彎管過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)程度，但是，該發(fā)明仍然采用對(duì)稱(chēng) 式結(jié)構(gòu)芯頭，因此對(duì)于鋁合金大直徑薄壁管的數(shù)控彎曲過(guò)程無(wú)法適用。
三、發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)中所采用的對(duì)稱(chēng)式結(jié)構(gòu)芯頭不適用于鋁合金大直徑薄壁管數(shù)控 彎曲的不足，本發(fā)明提出了一種用于鋁合金大直徑薄壁管數(shù)控彎曲的偏心芯頭。本發(fā)明包括偏心芯頭、芯模芯桿和芯頭間聯(lián)接件，芯頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接，其 特征在于，偏心芯頭的球心在芯頭體內(nèi)的位置不在芯頭的幾何中心，并且偏心芯頭的偏心 度為0. 28 0. 38。偏心芯頭的偏心程度根據(jù)δ =h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到偏心芯頭大 端的距離，k為偏心芯頭的厚度，并且在相同偏心芯頭厚度條件下，h越小，偏心芯頭的偏心
程度越大。本發(fā)明針對(duì)對(duì)稱(chēng)式偏心芯頭存在的缺點(diǎn)，采用偏心結(jié)構(gòu)的偏心芯頭，可以減少偏 心芯頭間轉(zhuǎn)動(dòng)的干涉區(qū)域以及偏心芯頭與管材外弧面的過(guò)度干涉。為了避免偏心芯頭過(guò) 大的偏心度，保證彎曲中球頭對(duì)管材的有效支撐，本發(fā)明的偏心芯頭的球心位置在偏心芯 頭體內(nèi)的情況。采用本發(fā)明的偏心芯頭，可以適應(yīng)管材在各種彎曲半徑下的彎曲成形，對(duì)實(shí) 現(xiàn)鋁合金大直徑薄壁管的在小彎曲半徑下的高質(zhì)量穩(wěn)定成形具有重要意義，在不增大管材 扁化程度的條件下，可以減小管材起皺的可能性以及減薄程度。
四
圖1為對(duì)稱(chēng)芯頭形狀結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖2為偏心芯頭形式形狀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為偏心芯頭的A-A向視圖，是偏心芯頭間轉(zhuǎn)動(dòng)的幾何協(xié)調(diào)關(guān)系示意圖；圖4為偏心芯模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為偏心芯模裝配平面示意圖。圖中1.芯模芯桿2.偏心芯頭3.芯頭間聯(lián)接件
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖2所示，在本實(shí)施例中，針對(duì)壁厚為1mm，彎曲因子R0A)為1.5，直徑D為50mm 的鋁合金管管材，采用了偏心芯頭2，即偏心芯頭的球心在芯頭體內(nèi)的位置不在芯頭的幾何 中心，偏心芯頭2的偏心程度依據(jù)δ =h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到芯頭大端的距 離，k為芯頭的厚度。在相同芯頭厚度條件下，h越小，芯頭的偏心程度越大。如圖4-圖5所示，本實(shí)施例包括芯模芯桿1、偏心芯頭2以及芯頭間聯(lián)接件3，芯 頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接。偏心芯頭2的偏心度為0. 28。實(shí)施例二如圖2所示，在本實(shí)施例中，針對(duì)壁厚為1mm，彎曲因子R0A)為1.5，直徑D為70mm 的鋁合金管管材，采用了偏心芯頭2，即偏心芯頭的球心在芯頭體內(nèi)的位置不在芯頭的幾何 中心，偏心芯頭2的偏心程度依據(jù)δ =h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到芯頭大端的距 離，k為芯頭的厚度。在相同芯頭厚度條件下，h越小，芯頭的偏心程度越大。如圖4-圖5所示，本實(shí)施例的偏心芯模結(jié)構(gòu)包括，芯模芯桿1、偏心芯頭2以及芯 頭間聯(lián)接件3，芯頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接。偏心芯頭2的偏心度為0. 32。實(shí)施例三如圖2所示，在本實(shí)施例中，針對(duì)壁厚為1mm，彎曲因子R0A)為1.5，直徑D為80mm 的鋁合金管管材，采用了偏心芯頭2，即偏心芯頭的球心在芯頭體內(nèi)的位置不在芯頭的幾何 中心，偏心芯頭2的偏心程度依據(jù)δ =h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到芯頭大端的距 離，k為芯頭的厚度。在相同芯頭厚度條件下，h越小，芯頭的偏心程度越大。如圖4-圖5所示，本實(shí)施例的偏心芯模結(jié)構(gòu)包括，芯模芯桿1、偏心芯頭2以及芯 頭間聯(lián)接件3，芯頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接。偏心芯頭2的偏心度為0. 35。實(shí)施例四如圖2所示，在本實(shí)施例中，針對(duì)壁厚為1mm，彎曲因子R。/D為1. 5，直徑D為IOOmm 的鋁合金管管材，采用了偏心芯頭2，即偏心芯頭的球心在芯頭體內(nèi)的位置不在芯頭的幾何 中心，偏心芯頭2的偏心程度依據(jù)δ =h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到芯頭大端的距 離，k為芯頭的厚度。在相同芯頭厚度條件下，h越小，芯頭的偏心程度越大。如圖4-圖5所示，本實(shí)施例的偏心芯模結(jié)構(gòu)包括，芯模芯桿1、偏心芯頭2以及芯 頭間聯(lián)接件3，芯頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接。偏心芯頭2的偏心度分別為0. 38。
權(quán)利要求一種用于鋁合金大直徑薄壁管數(shù)控彎曲的偏心芯頭，包括芯頭、芯模芯桿(1)和芯頭間聯(lián)接件(3)，芯頭間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接；其特征在于，芯頭的球心在芯頭體內(nèi)的位置不在芯頭的幾何中心處，為偏心芯頭(2)；該偏心芯頭(2)的偏心程度為0.28～0.38；偏心芯頭的偏心程度根據(jù)δ＝h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到偏心芯頭大端的距離，k為偏心芯頭的厚度，并且在相同偏心芯頭厚度條件下，h越小，偏心芯頭的偏心程度越大。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種鋁合金大直徑薄壁管數(shù)控彎曲的偏心芯頭及其設(shè)計(jì)方法，包括偏心芯頭(2)、芯模芯桿(1)和芯頭間聯(lián)接件(3)，偏心芯頭(2)之間采用球窩式結(jié)構(gòu)連接；偏心芯頭的偏心度為0.28～0.38。偏心芯頭的偏心程度根據(jù)δ＝h/k確定，其中，h為偏心芯頭球心到偏心芯頭大端的距離，k為偏心芯頭的厚度，并且在相同偏心芯頭厚度條件下，h越小，偏心芯頭的偏心程度越大。本發(fā)明能夠減少芯頭間轉(zhuǎn)動(dòng)的干涉區(qū)域以及芯頭與管材外弧面的過(guò)度干涉，適應(yīng)管材在各種彎曲半徑下的彎曲成形，對(duì)實(shí)現(xiàn)鋁合金大直徑薄壁管的在小彎曲半徑下的高質(zhì)量穩(wěn)定成形具有重要意義，在不增大管材扁化程度的條件下，可以減小管材起皺的可能性以及減薄程度。
文檔編號(hào)B21D9/03GK201711399SQ20092003405
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者李恒, 李成, 楊合, 詹梅, 閆晶 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)