專利名稱：一種雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及中、薄壁管材彎曲件的制備領域，特別是一種采用雙凸模差速擠壓成型平面上任意彎曲的管件的方法。
背景技術(shù)：
隨著成型裝備及制造技術(shù)的發(fā)展，復雜形狀的管材彎曲件在工業(yè)領域特別是科技含量高的工業(yè)領域出現(xiàn)的越來越頻繁，如飛機、船舶、汽車的輸油，氣體管道，還有部分支架。因為使用彎曲管件代替原來的線材或者塑料管材，可以降低重量，提高耐用性能。隨著管材彎曲件的普遍應用，人們對管材的彎曲質(zhì)量和成形工藝的要求也越來越高，傳統(tǒng)工藝方法如推彎，滾彎等生產(chǎn)的彎曲管件大多存在一些缺陷，如外側(cè)壁的減薄與破裂，內(nèi)側(cè)壁的增厚，起皺以及橫截面畸變等缺陷，并且管件的彎曲角度及方向有限，不能達到任意彎曲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種不存在上述缺陷，在同一平面內(nèi)能夠向不同方向任意彎曲，彎曲角度范圍為90° 180°且彎曲角度受到控制的采用雙凸模差速擠壓成型制備管材彎曲件的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，該方法模型有凸模A、凸模B、坯料、凹模、芯棒5個部分；通過控制凸模A和凸模B的速度，制造凸模A和凸模B之間的速度差，使凸模A和凸模B接觸的坯料出現(xiàn)材料流動速度差值，形成坯料流動的不平衡速度場； 在速度場中，速度快的一端從凹模出料端流出的材料體積要大于慢的一端，產(chǎn)生金屬材料流動的不平衡，利用這種不平衡獲得彎曲管件。所述金屬坯料擠壓成型的工藝參數(shù)為坯料溫度為室溫 400°C，擠壓材料為有色
^^ I^l O在模型上芯棒固定在凹模上，凹模型腔上部分為圓柱形，出料端為圓錐臺，其錐度為45° 60°，高度15mm 30mm。坯料放置在型腔內(nèi)，凸模A和B由外徑與凹模型腔相同，內(nèi)徑與芯棒相同的圓環(huán)體分割而成，它們連接處為零間隙配合。所述凹模出料端的圓錐臺，錐度為45° 60°，錐臺高度h為15mm 30mm，擠壓筒高度即凹模型腔內(nèi)圓柱形的高度H彡50mm。方法制備的彎曲管件壁厚3mm彡t彡0.5mm;彎曲角度為180°彡α彡90°。設定凸模A的高度為Ηα，凸模B的高度為Ηβ，坯料的高度為H，凸模A的速度為凸模B的速度為Vb，則須滿足
權(quán)利要求
1.一種雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，其特征在于該方法所用模型有凸模A、凸模B、坯料、凹模、芯棒五個部分；通過控制凸模A和凸模B的速度，制造凸模A 和凸模B之間的速度差，使凸模A和凸模B接觸的坯料出現(xiàn)材料流動速度差值，形成坯料流動的不平衡速度場；在速度場中，速度快的一端從凹模出料端流出的材料體積要大于慢的一端，從而產(chǎn)生金屬材料流動的不平衡，獲得彎曲管件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，其特征在于 所述坯料擠壓成型的工藝參數(shù)為坯料溫度為室溫 400°C，擠壓材料為有色金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，其特征在于 所述凹模出料端的圓錐臺，錐度為45° 60°，錐臺高度h為15mm 30mm，擠壓筒高度即凹模型腔內(nèi)圓柱形的高度H彡50mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，其特征在于 所述方法制備的彎曲管件壁厚3mm>t >0. 5mm;彎曲角度為180° > α > 90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，其特征在于 設定凸模A的高度為Ηα，凸模B的高度為Ηβ，坯料的高度為H，凸模A的速度為凸模B的速度為Vb，則須滿足Va>V^，Va-Vb<^^1 ；
全文摘要
一種雙凸模差速擠壓成型平面任意彎曲管件的方法，涉及中、薄壁管材彎曲件的制備領域，特別是一種采用雙凸模差速擠壓成型平面上任意彎曲的管件的方法。該方法模型有凸模A、凸模B、坯料、凹模、芯棒五個部分。通過控制凸模A和凸模B各自的速度，使它們之間產(chǎn)生一定的速度差值，成形限定在一個平面內(nèi)的單向和雙向的彎曲管件，達到了一個平面內(nèi)的任意彎曲。本發(fā)明的優(yōu)點是制備的管材彎曲件壁厚均勻且不起皺、橫截面無畸變，可以一個平面內(nèi)自由彎曲，即可以一直向右彎曲，一直向左彎曲，也可以一段時間內(nèi)向右，一段時間內(nèi)向左彎曲。這種工藝方法為當前彎曲管件的生產(chǎn)提供了一種可行的補充，并且這種方法生產(chǎn)的彎曲管件應用前景廣闊。
文檔編號B21C23/02GK102151709SQ20101052870
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月3日
發(fā)明者宋繼順, 封志龍, 馬敘, 馬靜云 申請人:天津理工大學