CN102527788A - 一种弯曲变截面管件的方法及液压压弯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯曲变截面管件的方法及液压压弯装置，通过堵头及带孔堵头封住管件的两端，并向管件内注入液压介质，通过该液压介质提供对管件的支承力，从而实现对变截面或截面形状复杂的管件进行弯曲的目的。另外，由于该液压介质的支承作用避免了管件出现起皱或裂纹等现象。本发明提供的弯曲变截面管件的方法能有效降低装填及清排液压介质的时间，并且能重复利用液压介质，不仅提高了弯曲变截面管件的生产效率还有效降低了成本。

Description

一种弯曲变截面管件的方法及液压压弯装置

技术领域

本发明涉及管件弯曲工艺领域，尤其涉及一种弯曲变截面管件的方法及液压压弯装置。 

背景技术

现有的管件弯曲方法，如图1和2所示，一般是在待弯的管件13中设置一刚性芯棒15，刚性芯棒15的端部连有滚珠12，形状与管件13截面相符。在弯管时由抽芯缸16如气缸将刚性芯棒15送进管件13内至待弯曲部位，固定模块14固定住管件无需弯曲的部分，然后由夹紧模块11绕一固定弯曲半径的弯管靠模10进行弯曲。弯管时刚性芯棒15对弯曲部位形成支承，克服管件13弯曲时由于内外径应力变化引起的失稳，从而防止管件13起皱。管件13被弯曲至所需角度后由抽芯缸16抽出刚性芯棒15，打开夹紧模块11取出管件13。由于刚性芯棒15在整个弯管过程中需要在管件13中抽动，因此，现有的技术只能用于弯曲等截面和截面形状比较规则的管件，如圆形、椭圆、方形及矩形，但对于变截面、截面形状较复杂的管件，则无法利用刚性芯棒对弯管部位进行有效支承，从而无法保证弯管质量。同时，受到机械结构的限制，对于直径太小的管件，例如直径小于30mm的管件，其刚性芯棒加工制造难度大，一般也无法应用刚性芯棒进行弯管。 

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种弯曲变截面管件的方法及液压压弯装置，旨在解决现有弯管技术不能弯曲变截面或截面形状复杂管件的问题。 

本发明的技术方案如下： 

一种弯曲变截面管件的方法，采用弯曲管件的装置对管件进行弯曲，在弯曲管件时，需要在管件待弯曲部位的内部填充介质作为支承部件，防止管件起皱，其中，在弯曲管件时，在所述管件的内部填充柔性介质，将柔性介质作为管件弯曲时待弯曲部位的内部支承。

所述弯曲变截面管件的方法，其中，在所述管件的内部填充液压介质，应用所述液压介质提供的压强，作用在管件内壁形成支承力。 

所述弯曲变截面管件的方法，其中，具体包括以下步骤： 

S01、用堵头密封所述管件的两端，其中一个堵头为带孔堵头；

S02、通过所述带孔堵头向管件内填充液压介质并保持一定的内压；

S03、对管件进行弯曲。

所述弯曲变截面管件的方法，其中，所述步骤S03之后还包括： 

S04、弯曲完毕后，回收液压介质。

所述弯曲变截面管件的方法，其中，所述液压介质为液压油、乳化液、甘油或水的一种或几种。 

所述弯曲变截面管件的方法，其中，先在所述管件内部装入橡皮囊，再往橡皮囊里注入所述液压介质。 

一种液压压弯装置，包括用于固定管件的固定模块和用于使管件弯曲的弯曲模块，其中，还包括用于封住管件两端的堵头和用于向管件内部填充液压介质的液压站；其中一个堵头为带孔堵头，所述带孔堵头与液压站连接，所述液压站中装有液压介质，通过所述带孔堵头向所述管件内注入液压介质。 

所述的液压压弯装置，其中，所述液压压弯装置还包括一用于驱动堵头封住管件的传动机构，所述传动机构与堵头连接，推动堵头封闭所述管件的两端。 

所述的液压压弯装置，其中，所述液压站还设置有用于控制管件内压的液压站控制回路装置。 

所述的液压压弯装置，其中，所述液压站设置有用于回收液压介质的液压介质回收站。 

有益效果：本发明弯曲变截面管件的方法，通过堵头及带孔堵头封住管件的两端，并向管件内注入液压介质，通过该液压介质提供对管件的支承力，从而实现对变截面或截面形状复杂的管件进行弯曲的目的。由于采用了液压系统替代现有技术的芯棒结构，液压介质具有任意变形的能力，因此，在加工弯管时可以针对任意截面形状的管体进行加工操作；同时，液压系统中由于采用了在管体两端的堵头结构，液压介质的压力会在变形的同时得到保持，因此，采用本发明方法可避免了管件出现起皱或裂纹等现象。本发明方法还能有效降低装填及清排液压介质的时间，并且能重复利用液压介质，不仅提高了弯曲变截面管件的生产效率还有效降低了成本。 

附图说明

图1为现有技术中的弯曲截面管件装置工作状态下的结构示意图。 

图2为现有技术中的弯曲截面管件装置的结构示意图。 

图3为本发明弯曲变截面管件的流程示意图。 

图4为本发明实施例中液压压弯机的结构示意图。 

图5为本发明实施例中液压压弯机工作状态下的结构示意图。 

图6为本发明实施例中液压弯管机的结构示意图。 

图7为本发明实施例中液压弯管机工作状态下的结构示意图。 

具体实施方式

本发明提供一种弯曲变截面管件的方法及液压压弯装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明所提供的弯曲变截面管件的方法，特别适用于截面形状复杂、不统一的管材零件的弯曲工艺。考虑到传统弯管工艺中钢芯芯棒的作用是在弯管时对管件弯曲部位作有效支承，克服管件弯曲时内外半径部位应力变化引起的失稳，因此，只要有适当的支承力在弯管时作用到弯曲部位，起到替代芯棒的支承作用，就可以达到改善弯管质量的效果。在本发明方法中，应用液压介质提供压强，作用在管件内壁形成支承力，取代现有技术中钢性芯棒的作用。同时，液压介质为流体，可以随着管件的形状变化而变化，即使管件截面复杂多变或其他不正规的形状，只要其内部充满液压介质，就能起到支承的作用，从而在管件弯管工艺中改善弯曲部位的外观质量。 

本发明弯曲变截面管件的方法，如图1所示，包括以下步骤： 

S01、用堵头密封变截面管件的两端，其中一个堵头为带孔堵头：以堵头对管件端头进行封堵密封处理，使得管件内部形成一封闭容腔；

S02、通过所述带孔堵头向变截面管件内填充液压介质并保持一定的内压：通过带孔堵头向管件内部通入液体介质，直到该液体充满整个容腔并形成一定的内压，对管料形成一定的支承；

S03、对变截面管件进行弯曲：

通过弯曲模具对管件进行弯曲作用，同时，保持液压介质的通入，以补充因为管件由于弯曲引起的体积变化使得原填充介质出现的空隙，使管件容腔在整个弯曲过程中保持液压介质充满状态，达到液压介质对管料在整个弯曲过程中保持良好的支承作用，从而保证管件弯曲部位的弯曲质量。

所述步骤S03之后还可以包括： 

S04、弯曲完毕后，回收液压介质：将用于对弯管工艺完成后变截面管件内排出的液压介质进行回收再利用，从而减少了对环境的污染，另外还进一步降低了成本。

本发明提供的弯曲变截面管件的方法能有效降低装填及清排柔性介质的时间，并能重复使用柔性介质，不仅提高了弯曲该类管件的生产效率并降低了生产成本。 

所述液压介质较常采用的有液压油、乳化液、甘油，在特殊情况下还可以用水，也可选择在上述物质的几种混合物作为液压介质。在本发明方法中直接运用液压介质作为支承的，对管件的填充更加丰满，管件各处的压力更加稳定和平衡，对管件的支承作用更稳定。此外，也可选择在管件内部装入橡皮囊，往橡皮囊里注入上述液压介质，以橡皮囊支承管件内壁，这种方式的优点是介质回收更容易，工作环境更清洁，从而不会对管件造成污染，并且可循环使用。另外，由于本发明的技术方案是采用柔性体代替刚性体如刚性芯棒作为对管件弯曲时的支承部件，从这一点考虑，容易想到的是，可以采用条状聚氨酯或橡胶等弹性体填充管件，然后再进行弯管操作，同样能实现本发明方法对各种复杂截面的管件进行弯管的目的。 

本发明中还提供一种液压压弯装置，所述液压压弯装置是采用上述液压弯曲变截面管件的方法对管件进行弯制。所述液压压弯装置与现有技术的弯曲装置基本相同，包括用于固定管件的固定模块和用于使管件弯曲的弯曲模块，其改进在于，还包括用于封闭管件两端的堵头、用于驱动堵头封闭管件的传动机构和用于向管件内部填充液压介质的液压站；所述堵头设置在管件的两侧，并与传动机构连接；其中一个堵头为带孔堵头，所述带孔堵头上设置有开孔，所述开孔与所述液压站连接，所述液压站中装有液压介质。所述液压站通过带孔堵头向管件内填充液压介质，以便使管件内部保持足够的压强，以对管件提供足够的支承作用，起到替代芯棒的支承作用，可以在压弯工艺中改善弯曲部位的外观质量。所述液压站中还设置有用于控制关键内压的液压站回路控制装置，通过控制管件内的压力，以调整适当的支承压力。 

所述液压压弯装置的液压站还可设置一液压介质回收站，用于对弯管工艺完成后管件内排出的液压介质进行回收再利用，从而减少了对环境的污染，另外还进一步降低了成本，该液压介质回收站还可进一步设置有过滤系统，用于过滤掉由于填充管件带来的杂质。 

所述液压压弯装置还可以包括橡皮囊，所述橡皮囊与带孔堵头的开孔连接，通过管道与液压站相连。所述橡皮囊在进行压弯工艺时设置在管件内部，液压站往橡皮囊里注入所述液压介质，以橡皮囊支承管件内壁。这种方式的优点是介质回收更容易，工作环境更清洁，从而不会对管件造成污染，并且可循环使用。 

下面结合图示，对所述液压压弯装置作进一步说明。 

实施例1 

所述液压压弯装置为液压压弯机，如图4所示，包括机架100，所述机架100上设置有下成形模腔120、上成形模腔110、用于固定管件180的夹持机构140、用于驱动上成形模腔110径向运动的压弯缸130和用于驱动夹持机构140径向运动的压紧缸210组成。所述下成形模腔120设置在机架100的最下端；所述上成形模腔110和夹持机构140设置在所述下成形模腔120的上方，所述夹持机构140设置在上成形模腔110的两侧；所述压紧缸210和压弯缸设置在夹持机构140的上方；所述压弯缸130设置在上成形模腔110的上方。

所述液压压弯机还包括用于封住管件180两端的堵头、用于驱动堵头封闭管件的传动机构220和用于向管件180内部填充液压介质的液压站170；所述堵头设置在下成形模腔120的两侧，并与传动机构220连接；其中一个用于封住管件端的堵头上设置有开孔，所述开孔与所述液压站170连接，所述液压站中装有液压介质。液压站170可通过带孔堵头向管件180内填充液压介质，以便使管件180内部保持足够的压强，以对管件180提供足够的支承作用，起到替代芯棒的支承作用，可以在压弯工艺中改善弯曲部位的外观质量。 

在实施压弯工艺时，如图4和图5所示，首先由液压压弯机的压紧缸210推动夹持机构140向下移动夹紧管件180，然后通过传动机构220推动堵头150及带孔堵头160封住管件180的两端以形成一封闭的容腔，其中，带孔堵头160连接的液压站170开始向管件180内注入液压介质，并通过液压站回路控制装置190控制管件180内的压力，以调整适当的支承压力，再通过压弯缸130推动上成形模腔向下位移，并与下成形模腔紧靠，同时在压弯过程中，需要保持液压介质的持续注入，以保证管件内部压力的稳定。在压弯完成后可由液压站回路控制装置190泄压，并通过两端的传动机构220抽回堵头150和带孔堵头160，排出管件内液压介质，同时松开压紧缸210及压弯缸130，夹持机构140及上成形模腔110复位，取出弯曲管件180，完成压弯操作。 

所述液压压弯机的液压站还可设置一液压介质回收站200，用于对压弯工艺完成后管件内排出的液压介质进行回收再利用，从而减少了对环境的污染，另外还进一步降低了成本，该液压介质回收站200还可进一步设置有过滤系统，用于过滤掉由于填充管件带来的杂质。 

实施例2 

所述液压压弯装置为液压弯管机，如图6所示，包括用于夹紧管件350的夹紧模块300及与所述夹紧模块300连接的用于固定管件350的固定模块310，所述夹紧模块300与固定模块310连接处的上端设置有靠模模块320，本发明的改进之处在于：还增加了用于封住管件350两端的堵头、用于驱动堵头封住管件350的传动机构和用于向管件350内部填充液压介质的液压站；所述堵头与传动机构连接；其中一个堵头为带孔堵头340，所述带孔堵头340与液压站360连接，所述液压站360中装有液压介质。

所述液压弯管机，如图6和图7所示，所述夹紧模块300可向上进行转动，以对管件350进行弯曲，所述固定模块310用于固定住管件350未弯曲的部分，所述弯管靠模320设置在夹紧模块300与固定模块310的连接处的上端。所述弯管靠模320一般为圆形结构，该圆形结构的一边与固定模块310连接，该圆形结构的另一边与夹紧模块330连接，夹紧模块330可绕该靠模模块320对管件350进行弯曲，该弯管靠模320可对弯曲部分提供支承力。 

在所述夹紧模块300的左侧设置有堵头330，所述固定模块310的右侧设置有带孔堵头340，该堵头330和带孔堵头340是用于封住管件350，需说明的是，所述带孔堵头340上的孔通过连接管道连通外部的液压站360，并接受液压站360的液压介质。当然本实施例中并不限制堵头的位置，也可在夹紧模块300的左侧设置带孔堵头340，所述堵头330及带孔堵头340连接一用于推动堵头330及带孔堵头340封闭管件350的传动机构370，所述带孔堵头340还连接一装有液压介质的液压站360，该液压站360可向管件350内填充液压介质，以便使管件350内部保持足够的压强，以取代传统的刚性芯棒的支承作用，从而使液压弯管机可对各种复杂截面的管件进行弯曲。 

在实施弯管工艺时，如图6和图7所示，首先由液压弯管机的夹紧模块300和固定模块310对待弯管的管件350进行夹持和固定，然后通过两端的传动机构370，推动堵头330和带孔堵头340封住管件350的两端，与管件350内壁一同形成一密闭容腔，夹紧模块300一端的堵头330封闭，在另一端的带孔堵头340上开有孔，并通过该带孔堵头340连接一辅助的液压站360，该液压站360可向管件350内部注入液压介质，该液压站360内还设置有一液压站回路控制装置380，管件350内部的压力通过该液压站回路控制装置380进行控制，以便调定适当的支承压力，由于弯管后管件350长度会增加，因此在弯管过程中该液压站360还可保持液压介质的补充并起到保持压强的作用。在弯管完成后可由液压站回路控制装置380泄压，并通过两端的传动机构370抽回堵头330和带孔堵头340，排出管内液压介质，同时松开夹紧模块300，取出弯曲管件350，完成弯管操作。 

在上述实施例1和实施例2中，所述液压弯装置是在管件两端设置活动的堵头和带孔堵头，如图5和图7所示，并以传动机构控制堵头和带孔堵头的开闭，从而与管件形成密闭容腔。所述传动机构可以是机械传动机构，例如可以设置一机械控制装置，并以电机控制机械控制装置的启动和关闭。当然更好地是用液压的方式进行控制，例如，传动机构为液压油缸传动机构或气缸传动机构，以更好地控制传动机构推动堵头和带孔堵头封闭管件。其中，所述堵头与管件、带孔堵头与管件的密封方式可以是刚性密封，如挤压密封或螺纹密封，以保证堵头及带孔堵头与管件的密封可靠性；也可选择柔性密封，例如采用密封圈或密封胶进行密封，以便减少堵头及带孔堵头与管件的硬碰撞，从而减少设备的磨损，提高设备使用寿命。 

所述液压弯管机的液压站还可设置一液压介质回收站390，用于对弯管工艺完成后管件350内排出的液压介质进行回收再利用，从而减少了对环境的污染，另外还进一步降低了成本，该液压介质回收站390还可进一步设置有过滤系统，用于过滤掉由于填充管件带来的杂质。 

从实施例1和2中可以看出，本发明所提供的液压压弯装置由于增设了用于封住管件的堵头、带孔堵头及其传动机构，并在带孔堵头的一端通过管道连接一装有液压介质的液压站，对管件内填充液压介质，该液体介质在实施压弯工艺时对管件提供了支承力，因液体介质其形状可根据管件的形状随时变化，从而能够对各种不同截面形状的管件进行弯管，并能够对管件进行大角度的弯曲和小弯曲半径管件的弯制，可满足对各种复杂截面管件的高难度弯制。 

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种弯曲变截面管件的方法，采用弯曲管件的装置对管件进行弯曲，在弯曲管件时，需要在管件待弯曲部位的内部填充介质作为支承部件，防止管件起皱，其特征在于，在弯曲管件时，在所述管件的内部填充柔性介质，将柔性介质作为管件弯曲时待弯曲部位的内部支承。

2.根据权利要求1所述弯曲变截面管件的方法，其特征在于，在所述管件的内部填充液压介质，应用所述液压介质提供的压强，作用在管件内壁形成支承力。

3.根据权利要求2所述弯曲变截面管件的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S01、用堵头密封所述管件的两端，其中一个堵头为带孔堵头；

S02、通过所述带孔堵头向管件内填充液压介质并保持一定的内压；

S03、对管件进行弯曲。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S03之后还包括：

S04、弯曲完毕后，回收液压介质。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液压介质为液压油、乳化液、甘油或水的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，先在所述管件内部装入橡皮囊，再往橡皮囊里注入所述液压介质。

7.一种液压压弯装置，包括用于固定管件的固定模块和用于使管件弯曲的弯曲模块，其特征在于，还包括用于封住管件两端的堵头和用于向管件内部填充液压介质的液压站；其中一个堵头为带孔堵头，所述带孔堵头与液压站连接，所述液压站中装有液压介质，通过所述带孔堵头向所述管件内注入液压介质。

8.根据权利要求7所述的液压压弯装置，其特征在于，所述液压压弯装置还包括一用于驱动堵头封住管件的传动机构，所述传动机构与堵头连接，推动堵头封闭所述管件的两端。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述液压站还设置有用于控制管件内压的液压站控制回路装置。

10.根据权利要求7所述的液压压弯装置，其特征在于，所述液压站设置有用于回收液压介质的液压介质回收站。

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