CN109759486A - 一种内导柱式自由弯曲装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属空心构件先进制造技术领域，公开了一种内导柱式自由弯曲装置，包括推动型材轴向进给的推进单元和沿推进单元的推进方向设在导向单元下游的弯曲模，导向单元包括内导柱，内导柱轴向设在推进单元与弯曲模之间的型材内腔中，并近弯曲模；弯曲成形时，内导柱导正型材的进给，并支持于近型材弯曲区的内腔中，抑制弯曲内侧极大的起皱倾向。因此，本发明有效地抑制了现有技术中管材起皱现象，实现薄壁管材精确成形，可制得壁厚均匀、性能优良的管材，解决了薄壁管成形困难的问题，同时提高了管材成形性能、提高成形质量等。
Description
技术领域
本发明属于金属空心构件先进制造技术领域，涉及一种内导柱式自由弯曲装置，特别适用于薄壁管精确成形。
背景技术
自由弯曲技术是近些年发展的空间管路加工技术，大致为：在推进单元的下游沿其推进方向轴向布置外导向套，以及沿其推进方向在外导向套的下游设置弯曲模。成形时，推进单元推动管材或型材完成轴向进给，弯曲模借助于驱动装置在垂直于型材轴向的平面内平动以及空间的转动，预设弯曲的模量，从而管材或型材在外导向套和弯曲模的约束下，以及在推进单元提供的进给力的作用下，实现弯曲变形。因此，具有无需更换弯曲模即可改变弯曲半径，可实现空心构件弯曲半径的连续变化和复杂形状三维空间弯曲件的成形等优点。
诸如现有技术US 7,878,037和CN200680009347.6所记载。但现有技术采用外导向套用以导正管材或型材的进给，以及约束管材或型材的弯曲变形时，这种套筒形式的外导向套对管材或型材的约束力施加在管材或型材弯曲内侧的外表面上，导致管材或型材弯曲内侧有极大的起皱倾向，从而无法实现薄壁管材或型材的弯曲加工，以致增加了工艺失败的概率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种内导柱式自由弯曲装置。
本发明的技术方案如下：
一种内导柱式自由弯曲装置，包括推动型材轴向进给的推进单元和沿所述的推进单元的推进方向设在导向单元下游的弯曲模，所述的导向单元包括内导柱，所述的内导柱轴向设在所述的推进单元与所述的弯曲模之间的型材内腔中，并近所述的弯曲模；
弯曲成形时，所述的内导柱导正型材的进给，并支持于近型材弯曲区的内腔中，抑制弯曲内侧极大的起皱倾向。
本发明的一实施例，所述的导向单元还包括外导向套，所述的外导向套以套筒形式外包于型材的外表面上。
本发明的一实施例，所述的内导柱与所述的外导向套正对贴合在型材的内外表面上。
本发明的一实施例，所述的外导向套和所述的内导柱的材质均为金属材质、非金属材质或颗粒材质中的一种或多种。
本发明的一实施例，所述的外导向套与所述的内导柱为一体成型而成或分体离散而成。
本发明的一实施例，所述的推进单元与驱动装置连接，所述的驱动装置通过传动丝杠或液压缸将直线运动的弯曲成形力传递给所述的推进单元。
本发明的一实施例，所述的弯曲模和所述的导向单元分别与所述的驱动装置连接，所述的驱动装置控制所述的导向单元和所述的弯曲模的位置和空间排布。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的一种内导柱式自由弯曲装置，通过在推进单元与弯曲模之间的型材内腔中轴向设置内导柱，既起到现有技术中外导向套原本导正型材进给的作用，又在型材成形的过程中，支持于型材弯曲区的内侧，有效地抑制了现有技术中管材起皱现象，实现薄壁管材精确成形，可制得壁厚均匀、性能优良的管材，因此，解决了薄壁管成形困难的问题，同时提高了管材成形性能、提高成形质量等。
本发明简单可行，生产效率高，在航空、航天、汽车制造等工程领域具有重要的工程应用价值和明显的经济效益。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明实施例二的一种内导柱式自由弯曲装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一的一种内导柱式自由弯曲装置的结构示意图；
图3为管材示意图。
图中标记：1-推进单元、2-导向单元、21-内导柱、22-外导向套、3-弯曲模、4-型材(管材)。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
参见图1或图2所示，本发明一实施例的一种内导柱式自由弯曲装置，特别适用于薄壁管精确成形，包括推动型材4轴向进给的推进单元1和沿所述的推进单元1的推进方向设在导向单元2下游的弯曲模3；
其中，所述的导向单元2包括内导柱21，所述的内导柱21轴向设在所述的推进单元1与所述的弯曲模3之间的型材4内腔中，并近所述的弯曲模3；
弯曲成形时，所述的内导柱21导正型材4的进给，并支持于近型材4弯曲区的内腔中，以抑制弯曲内侧极大的起皱倾向。
另，在弯曲成形过程中还涉及推进单元1推动型材4完成轴向进给，弯曲模3可借助于外接的驱动装置在垂直于型材4轴向的平面内平动以及空间的转动，预设型材4弯曲模量，从而型材4在导向单元2和弯曲模3的约束下，在推进单元1提供的进给力的作用下，实现弯曲变形。
因此，本发明通过在推进单元1与弯曲模3之间的型材4内腔中轴向设置内导柱21，既起到现有技术中外导向套22原本导正型材4进给的作用，又在型材4成形的过程中，支持于型材4弯曲区的内侧，有效地抑制了现有技术中管材4起皱现象，实现薄壁管材精确成形，可制得壁厚均匀、性能优良的管材，因此，解决了薄壁管成形困难的问题，同时提高了管材成形性能、提高成形质量等
本发明的另一实施例，参见图2所示，所述的导向单元2还包括外导向套22，所述的外导向套22以套筒形式外包于型材4的外表面上。外导向套22起到同原现有技术的作用，导正进给和约束弯曲变形，此时与内导柱21配合使用，其作用更加明显，并解决了原先管材成形起皱的问题。
为此，更优选的，所述的内导柱21与所述的外导向套22正对贴合在型材4的内外表面上。
此外，还进一步优选，所述的外导向套22和所述的内导柱21的材质均为金属材质、非金属材质或颗粒材质中的一种或多种。如橡胶、聚氨酯等非金属材质。
所述的外导向套22与所述的内导柱21为一体成型而成或分体离散而成。
所述的推进单元1与驱动装置(图中未标示)连接，所述的驱动装置通过传动丝杠或液压缸将直线运动的弯曲成形力传递给所述的推进单元1。
所述的弯曲模3和所述的导向单元2分别与所述的驱动装置连接，所述的驱动装置控制所述的导向单元2和所述的弯曲模3的位置和空间排布。
实施例1
参见图2，内导柱21置于管材4型腔中，外导向套22以套筒形式外包于管材4外表面上。内导柱21、外导向套22固定在外围设备(驱动装置)上。沿推进方向在内导柱21、外导向套22下游设置弯曲模3。内导柱21选用柔性聚氨酯材料、外导向套22选用合金钢。内导柱21、外导向套22选用分体离散式的。推进单元1需固定在外围设备上，利用具有通孔结构的推进单元固定到外围设备上，通过外围设备控制内导柱21、外导向套22和弯曲模3的位置和空间排布。并且通过传动丝杠或液压缸将直线运动的弯曲成形力传递给推进单元1。将薄壁管材放入推进单元前端，根据图3所示形状设置好工艺参数，推进单元1推动管材完成轴向进给，弯曲模3可借助于驱动装置在垂直于管材轴向的平面内平动以及空间的转动。管材在内导柱21、外导向套22和弯曲模3的约束下，在推进单元提供的进给力的作用下，实现弯曲变形。
实施例2
参考图1，内导柱21置于管材4型腔中，并固定在外围设备上。沿推进方向在内导柱21下游设置弯曲模3。内导柱21选用柔性聚氨酯材料推进单元1需固定在外围设备上，利用具有通孔结构的推进单元固定到外围设备上，通过外围设备控制内导柱21和弯曲模3的位置和空间排布。并且通过传动丝杠或液压缸将直线运动的弯曲成形力传递给推进单元1。将薄壁管材放入推进单元前端，根据图3所示形状设置好工艺参数，推进单元1推动管材完成轴向进给，弯曲模3可借助于驱动装置在垂直于管材轴向的平面内平动以及空间的转动。管材在内导柱21和弯曲模3的约束下，在推进单元提供的进给力的作用下，实现弯曲变形。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种内导柱式自由弯曲装置，包括推动型材轴向进给的推进单元和沿所述的推进单元的推进方向设在导向单元下游的弯曲模，其特征在于，所述的导向单元包括内导柱，所述的内导柱轴向设在所述的推进单元与所述的弯曲模之间的型材内腔中，并近所述的弯曲模；
弯曲成形时，所述的内导柱导正型材的进给，并支持于近型材弯曲区的内腔中，抑制弯曲内侧极大的起皱倾向。
2.根据权利要求1所述的内导柱式自由弯曲装置，其特征在于，所述的导向单元还包括外导向套，所述的外导向套以套筒形式外包于型材的外表面上。
3.根据权利要求2所述的内导柱式自由弯曲装置，其特征在于，所述的内导柱与所述的外导向套正对贴合在型材的内外表面上。
4.根据权利要求2所述的内导柱式自由弯曲装置，其特征在于，所述的外导向套和所述的内导柱的材质均为金属材质、非金属材质或颗粒材质中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的内导柱式自由弯曲装置，其特征在于，所述的外导向套与所述的内导柱为一体成型而成或分体离散而成。
6.根据权利要求1所述的内导柱式自由弯曲装置，其特征在于，所述的推进单元与驱动装置连接，所述的驱动装置通过传动丝杠或液压缸将直线运动的弯曲成形力传递给所述的推进单元。
7.根据权利要求6所述的内导柱式自由弯曲装置，其特征在于，所述的弯曲模和所述的导向单元分别与所述的驱动装置连接，所述的驱动装置控制所述的导向单元和所述的弯曲模的位置和空间排布。
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