CN104438509B - 一种超薄不锈钢弯管成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超薄不锈钢弯管成形方法，步骤如下：选择空心不锈无缝钢管件作为原始坯料，通过调整芯头与管材之间间隙，来减小弯管的减薄，防止起皱；将无缝钢管套入成形模具芯棒中，调整工艺参数芯棒伸出量；安装三个模具芯头安装于芯棒上，每个芯头间距选择为4～8mm，保证芯头能灵活转动；将夹块与镶块合模，固定夹住管材，通过调整横向压力增大夹块与管材之间的摩擦力，保证管材中心与芯棒中心平行；将助推块与防皱块合模，同时滚轮旋转弯曲零件成形，助推块的助推速度与滚轮最大线速度相等；将管材弯曲至90°，随后抬起镶块、助推块，使镶块、助推块与夹块、防皱块分离，并将成形弯管从芯棒中取出。
Description
技术领域
本发明涉及一种超薄不锈钢弯管成形方法，属于机械加工技术领域。
背景技术
在航空航天、汽车制造工业等领域，减轻结构重量提高零件可靠性成为现代先进制造技术发展趋势。其中，超薄弯管（管材壁厚小于1mm）是大型客机、运输机和大型火箭管路系统重要零件之一。传统制造工艺是先冲压二个半管再焊接，存在二条纵向焊缝。在压制半边管过程中由于材料变形较大，管材起皱较严重，成形后零件圆度超差，后续需要进行手工校形和修配，耗时严重，实际生产效率低下。随着对可靠性要求的提高，迫切需要采用无纵向焊缝的整体弯管。但是，超薄整体弯管相对弯曲半径（弯曲半径D与直径d之比）（D/d）一般大于2。
大量结果表明采用传统弯曲工艺制造此类弯管时，在弯曲初始阶段常出现内侧起皱、截面畸变等缺陷，对于相对弯曲半径小于2的超薄弯管，由于在传统弯曲过程中，弯曲速度控制不当，芯头与管坯之间间隙控制不当，起皱更加严重，难以获得合格零件。因此采用传统的绕弯方法无法弯曲成形超薄小相对弯曲半径的弯管。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的方法旨在解决现有不锈钢超薄管弯曲成形过程中，产生的零件畸变变形、起皱、圆度超差、生产效率低下等技术问题。该方法在传统数控绕弯基础上，通过调整芯棒伸出量，安装模具芯头和内外球节，有效防止截面畸变；通过合理调整芯头与管材之间间隙，来减小弯管的减薄，提高零件壁厚均匀性；弯曲时保证助推块的助推速度与滚轮最大线速度相等，防止管材外侧减薄，内侧起皱缺陷。
本发明提供一种超薄不锈钢弯管成形方法，该方法步骤如下：步骤一、选择空心不锈钢管件作为原始坯料，空心管件为无缝钢管，要求钢管表面光滑，无褶皱、划伤等缺陷，通过调整芯头与管材之间间隙在0.02mm~0.05mm，来减小弯管的减薄，防止起皱；步骤二、将无缝钢管套入成形模具芯棒中，调整工艺参数芯棒伸出量为20mm，其中芯棒伸出量是指芯棒插入弯曲开始处的长度；步骤三、安装模具芯头，芯头个数为三个，每个芯头间距选择为6mm，每个芯头间距选择为4～8mm，将芯头安装于芯棒上，保证芯头能灵活转动；步骤四、将夹块与镶块合模，固定夹住管材，通过调整横向压力增大夹块与管材之间的摩擦力，保证管材中心与芯棒中心平行；步骤五、将助推块与防皱块合模，同时滚轮旋转弯曲零件成形，助推块的助推速度与滚轮最大线速度相等；步骤六、将管材弯曲至90°，随后抬起镶块、助推块，使镶块、助推块与夹块、防皱块分离，并将成形弯管从芯棒中取出。
优选地，步骤一中空心管件的壁厚为0.8mm，管径有两种规格，分别为φ52mm和φ65mm，相对弯曲半径分别为1.84d和1.88d；步骤五中φ52mm直径弯管弯曲速度为4.8rad/s，φ65mm直径弯管弯曲速度为1.9rad/s。
优选地，在管内均匀涂抹润滑油，防止芯头与管内壁划伤。
本发明提供了一种不锈钢超薄管弯曲成形方法，与现有技术相比具有以下有益效果：采用一次整体成形出弯管零件，消除了两条焊缝，消除了焊接过程中产生的焊接变形和焊接缺陷，同时，新成形方法可以避免传统弯曲超薄小相对弯曲半径弯管容易出现的起皱和截面畸变等失效形式，提高弯管的成形精度，从而达到整体提升产品质量和可靠性的有益效果。
附图说明
图1所示为本发明的超薄不锈钢弯管成形方法流程图；
图2所示为本发明实施例提供的超薄不锈钢弯管成形方法的合模示意图；
图3所示为本发明实施例提供的超薄不锈钢弯管成形方法的弯曲示意图；
图4所示为本发明实施例提供的超薄不锈钢弯管成形方法的成形示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图1对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明是通过下述方案予以实现的：所述方法包括以下步骤：
步骤一、选择空心不锈钢管件作为原始坯料，空心管件的壁厚为0.8mm，管径有两种规格，分别为φ52mm和φ65mm，空心管件为无缝钢管，要求钢管表面光滑，无褶皱、划伤等缺陷；
步骤二、将无缝钢管套入成形模具芯棒7中，调整工艺参数芯棒伸出量为20mm，其中芯棒7伸出量是指芯棒插入弯曲开始处的长度。并在管内均匀涂抹润滑油，防止芯头3与管内壁划伤；
步骤三、安装模具芯头3，芯头3个数为三个，每个芯头3间距选择为6mm，将芯头3安装于芯棒7上，保证芯头能灵活转动；
步骤四、将夹块2与镶块4合模，如图2所示，固定夹住管材，通过调整横向压力增大夹块2与管材之间的摩擦力，保证管材中心与芯棒7中心平行；
步骤五、将助推块1与防皱块6合模，同时滚轮5旋转弯曲零件成形如图3所示，助推块1的助推速度与滚轮5最大线速度相等，其中φ52mm直径弯管弯曲速度为4.8rad/s，φ65mm直径弯管弯曲速度为1.9rad/s；
步骤六、将管材弯曲至90°，如图4所示，随后抬起镶块4、助推块1，使镶块4、助推块1与夹块2、防皱块5分离，并将成形弯管从芯棒7中取出。
综上所述，本发明提供了一种不锈钢超薄管弯曲成形方法，采用一次整体成形出弯管零件，消除了两条焊缝，消除了焊接过程中产生的焊接变形和焊接缺陷，新成形方法可以避免传统弯曲超薄小相对弯曲半径弯管容易出现的起皱和截面畸变等失效形式，提高弯管的成形精度，从而达到整体提升产品质量和可靠性的有益效果。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (6)
1.一种超薄不锈钢弯管成形方法，其特征在于，该方法步骤如下：
步骤一、选择空心不锈钢管材作为原始坯料，空心不锈钢管材为无缝钢管，要求钢管表面光滑，无褶皱、划伤，通过调整芯头与管材之间间隙在0.02mm~0.05mm，来减小弯管的减薄，防止起皱；
步骤二、将无缝钢管套入成形模具芯棒中，调整工艺参数芯棒伸出量，其中芯棒伸出量是指芯棒插入弯曲开始处的长度；
步骤三、安装模具芯头，芯头个数为三个，每个芯头间距选择为4～8mm，将芯头安装于芯棒上，保证芯头能灵活转动；
步骤四、将夹块与镶块合模，固定夹住管材，通过调整横向压力增大夹块与管材之间的摩擦力，保证管材中心与芯棒中心平行；
步骤五、将助推块与防皱块合模，同时滚轮旋转管材成形，助推块的助推速度与滚轮最大线速度相等；
步骤六、将管材弯曲至90°，随后抬起镶块、助推块，使镶块、助推块与夹块、防皱块分离，并将成形弯管从芯棒中取出。
2.根据权利要求1所述的超薄不锈钢弯管成形方法，其特征在于，步骤一中空心不锈钢管材的壁厚为0.8mm，管径有两种规格，分别为φ52mm和φ65mm，相对弯曲半径分别为1.84和1.88。
3.根据权利要求1所述的超薄不锈钢弯管成形方法，其特征在于，步骤二中调整工艺参数芯棒伸出量为20mm。
4.根据权利要求1所述的超薄不锈钢弯管成形方法，其特征在于，步骤二中在管材内均匀涂抹润滑油，防止芯头与管内壁划伤。
5.根据权利要求1所述的超薄不锈钢弯管成形方法，其特征在于，步骤三中每个芯头间距选择为6mm。
6.根据权利要求2所述的超薄不锈钢弯管成形方法，其特征在于，步骤五中其中φ52mm直径弯管弯曲速度为4.8rad/s，φ65mm直径弯管弯曲速度为1.9rad/s。
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