CN108057785A - 一种冷轧薄壁钢管小半径折弯方法及模具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷轧薄壁钢管小半径折弯方法及模具，该方法是先调整模具，即先将压力导向块和夹紧块复位，再开启模具的后辅推功能，在模具的芯棒头表面均匀涂抹润滑剂，然后调节模具的压力导向块和夹紧块的接缝处位置与模具的芯棒头之间的距离；装夹冷轧薄壁钢管，即将冷轧薄壁钢管套在模具的芯棒上，用模具的压力导向块和夹紧块将冷轧薄壁钢管压在模具的弯管模盘上并夹紧；在模具上折弯冷轧薄壁钢管，即将模具的圆柱形实心支撑块插入冷轧薄壁钢管首端，旋转模具的弯管模盘，将冷轧薄壁钢管折弯。该模具包括弯管模盘、芯棒头、芯棒、压力导向块和夹紧块。本发明折弯效率高、效果好，适合冷轧薄壁钢管折弯且材料可视面的外观平顺光滑、不断裂。

Description

一种冷轧薄壁钢管小半径折弯方法及模具
技术领域
本发明涉及钢管折弯技术，具体涉及一种冷轧薄壁钢管小半径折弯方法及模具。
背景技术
现有技术中，大直径薄壁管材的小半径弯曲工艺为灌松香（或灌砂）折弯及有芯弯管。灌松香折弯工艺繁复，效率低，不适合批量生产，且成型后管腔内壁清洁度达不到某些特定用途管材的技术要求（如发动机进气管）。其中灌松香折弯需要将松香熬化后灌入型材型腔内部，冷却折弯后再次将松香加热倒出，并且加热中熔融状态的松香在操作过程中易造成烫伤事故。
有芯弯管可用于批量生产，钢管在小半径折弯时，内侧圆弧位置材料受挤压收缩，材料堆积量大，折弯过程中由于材料的堆积，内圆壁厚增加或向两侧溢出形成椭圆状，易造成折弯位置褶皱或外圆弧位置断裂，造成原材料严重浪费，甚至损坏模具。
因此，急需提供一种适合冷轧薄壁钢管折弯且材料可视面的外观平顺光滑、不断裂的冷轧薄壁钢管小半径折弯工艺方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种折弯效率高、效果好，适合冷轧薄壁钢管折弯且材料可视面的外观平顺光滑、不断裂的冷轧薄壁钢管小半径折弯方法及模具。
本发明是由以下技术方案实现的：
上述的冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，是首先调整模具，具体是先将压力导向块和夹紧块复位，再开启模具的后辅推功能，在模具的芯棒头表面均匀涂抹润滑剂，然后调节模具的压力导向块和夹紧块的接缝处位置与模具的芯棒头之间的距离；其次在模具上装夹冷轧薄壁钢管，具体是将冷轧薄壁钢管套在模具的芯棒上，用模具的压力导向块和夹紧块将所述冷轧薄壁钢管压在模具的弯管模盘上并夹紧；最后在模具上折弯所述冷轧薄壁钢管，具体是将模具的圆柱形实心支撑块插入所述冷轧薄壁钢管首端，旋转模具的弯管模盘，将所述冷轧薄壁钢管折弯。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，其中：所述芯棒头表面是均匀涂抹机油作为润滑剂。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，其中：利用模具的数控面板编程将所述芯棒头调至距所述压力导向块和夹紧块接缝处12.5~25mm位置。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，其中：所述圆柱形实心支撑块插入所述冷轧薄壁钢管首端的长度为70~100mm。
一种冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，包括弯管模盘、芯棒头、芯棒、压力导向块和夹紧块；所述芯棒的首端连接有芯棒进给装置，所述芯棒头装配于所述芯棒的首端外部；所述芯棒头和芯棒位于所述弯管模盘与所述压力导向块之间；其特征在于：所述芯棒的末端外部安装有后辅推装置，所述后辅推装置是由沿所述芯棒末端外圆周均匀布置的收缩块组成；冷轧薄壁钢管套设于所述芯棒外部且末端由所述伸缩块向内收缩后夹紧固定。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其中：所述弯管模盘为一体结构且一侧面中部水平贯通开设有安装槽。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其中：所述夹紧块包括彼此成相对设置的第一夹紧块和第二夹紧块；所述第一夹紧块匹配嵌设于所述安装槽内；所述第二夹紧块固定于与所述第一夹紧块相对的一侧；所述第一夹紧块和第二夹紧块在彼此成相对的一侧面中部均水平贯通开设有夹紧槽；所述第一夹紧块和第二夹紧块通过各自的所述夹紧槽将所述冷轧薄壁钢管从外部夹紧固定。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其中：所述压力导向块连接于所述第二夹紧块一端，其与所述第一夹紧块相对的一侧面中部水平贯通开设有导向槽，所述导向槽与所述第二夹紧块的夹紧槽位于同一侧，所述压力导向块通过所述导向槽挤压所述冷轧薄壁钢管；所述压力导向块与所述弯管模盘的转动速率相同。
所述冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其中：所述弯管模盘一端中部连接外部液压油缸并由外部液压油缸产生的压力带动转动。
有益效果：
本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯方法及模具适合冷轧薄壁钢管折弯，尤其通过在芯棒的末端外部安装有后辅推装置，后辅推装置由沿芯棒末端外圆周布置的四块收缩块组成，这样冷轧薄壁钢管的末端由四块伸缩块向内收缩后从内部夹紧固定，这样能有效保证冷轧薄壁钢管在弯管时管子不会发生转动，提高了折弯效率和折弯效果好，且材料可视面的外观平顺光滑、不断裂。
附图说明
图1为本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具的结构示意图；
图2为本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具的原理图；
图3为本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具的弯管模盘的结构示意图；
图4为本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具的夹紧块的主视图；
图5为本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具的俯视图；
图6为本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具的压力导向块的主视图。
具体实施方式
本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，是先调整模具，具体是先将压力导向块和夹紧块复位，再开启模具的后辅推功能，在模具的芯棒头表面均匀涂抹润滑剂，然后调节模具的压力导向块和夹紧块的接缝处位置与模具的芯棒头之间的距离；其次在模具上装夹冷轧薄壁钢管，具体是将冷轧薄壁钢管套在模具的芯棒上，用模具的压力导向块和夹紧块将所述冷轧薄壁钢管压在模具的弯管模盘上并夹紧；最后在模具上折弯所述冷轧薄壁钢管，具体是将模具的圆柱形实心支撑块插入所述冷轧薄壁钢管首端，旋转模具的弯管模盘，将所述冷轧薄壁钢管折弯。
本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，具体操作流程如下：
（1）先将模具的压力导向块、夹紧块复位；
（2）开启模具的后辅推功能(能有效防止弯管过程中管材转动)；
（3）在模具的芯棒头表面均匀涂抹机油作为润滑剂；
（4）利用模具的数控面板编程将模具的芯棒头调至距模具的压力导向块和夹紧块接缝处12.5~25mm位置；
（5）将冷轧薄壁钢管套在模具的芯棒上；
（6）用模具的压力导向块和夹紧块将冷轧薄壁钢管压在模具的弯管模盘上并夹紧；
（7）将模具的圆柱形实心支撑块插入冷轧薄壁钢管首端，插入尺寸70~100mm；
（8）踩下模具的踏板，使模具的弯管模盘旋转，冷轧薄壁钢管跟随折弯；
（9）松开模具，取下冷轧薄壁钢管，取出模具的圆柱形实心支撑块，一个弯头完成。
由于冷轧薄壁钢管质地疏松，模具的压力导向块、芯棒头及弯管模盘圆弧位置的内表面光滑，会使型材与模具间摩擦力变小，以至于折弯过程中外圆弧位置受拉伸带走的材料得不到好的补充而出现表面断裂或打滑起皱；因此模具通过开启后辅推功能将管子末端牢牢固定，并在折弯时芯棒表面涂抹机油加以润滑，防止在折弯过程中因管子打滑造成堆叠起皱；另外弯管前在冷轧薄壁钢管首端插入一截圆柱形实心支撑块，防止折弯时模具的夹紧块将管首端夹变形。
如图1至6所示，本发明冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，包括弯管模盘1、芯棒头2、芯棒3、压力导向块4和夹紧块5。
该弯管模盘1为一体结构，其一侧面中部水平贯通开设有安装槽11；其中，该弯管模盘1一端中部连接外部液压油缸并由外部液压油缸产生的压力带动转动，一般通过踩下踏板或手动操作弯管机面板来发出转动的指令，转动的角度是根据事先编制的弯管程序决定的。
该芯棒头2与芯棒3位于弯管模盘1与压力导向块4之间，且该芯棒头2装配连接于芯棒3的首端外部；该芯棒3的首端还连接有芯棒进给装置31，末端外部安装有后辅推装置32；该后辅推装置32由沿芯棒3末端外圆周布置的四块伸缩块组成；该冷轧薄壁钢管6套设于芯棒3外部且末端由四块伸缩块向内收缩后夹紧固定（即四块伸缩块向内收缩后从冷轧薄壁钢管6的外部将冷轧薄壁钢管6夹紧固定）。
该夹紧块5具有一对即包括第一夹紧块51和第二夹紧块52，该第一夹紧块51和第二夹紧块52匹配相对设置，即第二夹紧块52匹配装设于弯管模盘1的安装槽11内，该第一夹紧块51固定在与第二夹紧块52相对的一侧；其中，该第一夹紧块51面向第二夹紧块52的一侧面中部水平贯通开设有截面呈半圆形的第一夹紧槽511，该第二夹紧块52面向第一夹紧块51的一侧面中部水平贯通开设有截面呈半圆形的第二夹紧槽521；该第一夹紧块51和第二夹紧块52从冷轧薄壁钢管6外部将其夹紧固定于第一夹紧槽511和第二夹紧槽521之间。其中，位于弯管模盘1对侧的第一夹紧块51是固定不动的，有个踏板是和弯管机的电路相连接的，踩下踏板后，另一侧的第二夹紧块52向第一夹紧块51移动，并将该冷轧薄壁钢管6夹紧，开始自动弯管，这是一个自动的过程；采用踏板方式是为了提高效率，一般采用手动操作将首检管材弯制合格后，后续的弯管过程就会一直通过踩踏踏板，实现自动弯管，手动操作夹紧及弯管的过程是为了保证首件管子弯出来是合格的，因为可以不断调整，而使用踏板后，自动弯管的过程是连续完成的，中间过程不可调整。
该压力导向块4连接于第一夹紧块51一端，其面向第二夹紧块52的一侧面中部水平贯通开设有导向槽41；该导向槽41与第一夹紧块51的第一夹紧槽511位于同一侧。其中，该压力导向块4通过外部驱动装置驱动实现水平转动，以挤压冷轧薄壁钢管6；该压力导向块4与弯管模盘1的转动速率相同。
本发明构思合理，操作简单方便，折弯效率高、效果好，模具设计简单、合理，适合冷轧薄壁钢管折弯，材料可视面的外观平顺光滑、不断裂。

Claims (9)

1.一种冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，是首先调整模具，具体是先将压力导向块和夹紧块复位，再开启模具的后辅推功能，在模具的芯棒头表面均匀涂抹润滑剂，然后调节模具的压力导向块和夹紧块的接缝处位置与模具的芯棒头之间的距离；其次在模具上装夹冷轧薄壁钢管，具体是将冷轧薄壁钢管套在模具的芯棒上，用模具的压力导向块和夹紧块将所述冷轧薄壁钢管压在模具的弯管模盘上并夹紧；最后在模具上折弯所述冷轧薄壁钢管，具体是将模具的圆柱形实心支撑块插入所述冷轧薄壁钢管首端，旋转模具的弯管模盘，将所述冷轧薄壁钢管折弯。
2.如权利要求1所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，其特征在于：所述芯棒头表面是均匀涂抹机油作为润滑剂。
3.如权利要求1所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，其特征在于：利用模具的数控面板编程将所述芯棒头调至距所述压力导向块和夹紧块接缝处12.5~25mm位置。
4.如权利要求1所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯方法，其特征在于：所述圆柱形实心支撑块插入所述冷轧薄壁钢管首端的长度为70~100mm。
5.一种基于上述权利要求1至4任意一项所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯方法的冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，包括弯管模盘、芯棒头、芯棒、压力导向块和夹紧块；所述芯棒的首端连接有芯棒进给装置，所述芯棒头装配于所述芯棒的首端外部；所述芯棒头和芯棒位于所述弯管模盘与所述压力导向块之间；其特征在于：所述芯棒的末端外部安装有后辅推装置，所述后辅推装置是由沿所述芯棒末端外圆周均匀布置的收缩块组成；冷轧薄壁钢管套设于所述芯棒外部且末端由所述伸缩块向内收缩后夹紧固定。
6.如权利要求5所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其特征在于：所述弯管模盘为一体结构且一侧面中部水平贯通开设有安装槽。
7.如权利要求6所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其特征在于：所述夹紧块包括彼此成相对设置的第一夹紧块和第二夹紧块；所述第一夹紧块匹配嵌设于所述安装槽内；所述第二夹紧块固定于与所述第一夹紧块相对的一侧；所述第一夹紧块和第二夹紧块在彼此成相对的一侧面中部均水平贯通开设有夹紧槽；所述第一夹紧块和第二夹紧块通过各自的所述夹紧槽将所述冷轧薄壁钢管从外部夹紧固定。
8.如权利要求7所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其特征在于：所述压力导向块连接于所述第二夹紧块一端，其与所述第一夹紧块相对的一侧面中部水平贯通开设有导向槽，所述导向槽与所述第二夹紧块的夹紧槽位于同一侧，所述压力导向块通过所述导向槽挤压所述冷轧薄壁钢管；所述压力导向块与所述弯管模盘的转动速率相同。
9.如权利要求5所述的冷轧薄壁钢管小半径折弯模具，其特征在于：所述弯管模盘一端中部连接外部液压油缸并由外部液压油缸产生的压力带动转动。
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