CN112974588B - 一种极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法 - Google Patents

Abstract

一种极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法，本发明涉及管件成型技术领域，将初始管坯放入由上模和下模所构成的模腔中；将抱紧模的抱紧上模和抱紧下模合模；模具合模；初始管坯内施加支撑内压；抱紧模沿竖直方向平移，初始管坯被拉动并绕下模的圆角弯曲变形；抱紧模停止运动，得到预成型零件；将上模和抱紧上模打开，升高内压，预成型零件的横截面逐渐趋圆，泄掉内压；取出预成型零件并切除余料，得到零件。解决了相对弯曲半径小于2的零件的成形问题，保证了零件的稳定性，生产效率高，适用于大批量零件的制造，工艺简单，生产效率高，成形件性能和形状精度俱佳，具有较强的推广价值。

Description

一种极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法

技术领域

本发明涉及管件成型技术领域，具体涉及一种极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法。

背景技术

随着节能降耗作用的日益突出，中空零件的使用越来越多，但很多场合下这些中空零件都具有复杂的空间轴线。对于弯管工艺，相对弯曲半径(弯曲半径与管坯直径之比)越小，工艺难度越大，目前的制造方法是在弯管机上进行绕弯。存在的问题是：效率低，尺寸稳定性不高，特别是相对弯曲半径小于2的零件很难制造，弯角内侧起皱外侧开裂仍然难以避免。针对该现状提出了低压拉弯方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法，解决了相对弯曲半径小于2的零件的成形问题，保证了零件的稳定性，生产效率高，适用于大批量零件的制造，工艺简单，生产效率高，成形件性能和形状精度俱佳，具有较强的推广价值。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：它的操作步骤如下：

步骤一、模具准备：模具包括上模、下模，下模型腔的轴线弯曲半径与零件的轴线的弯曲半径相同；上模和下模所构成的模具型腔截面较零件的横截面要扁，即，上模以及下模中所开设的弧形腔体的高度小于下模开设的弧形腔体的轴线弯曲半径的1/4，模具型腔横截面的总周长不大于零件横截面的总周长；模具型腔横截面扁平的目的是起到提高相对弯曲半径进而降低弯曲难度的效果，相对弯曲半径的计算方法为下模型腔的轴线弯曲半径/上模中所开设的弧形腔体的高度；除截面形状外，模具的其他要求与现有弯管模相同，此不赘述；抱紧模由抱紧上模和抱紧下模上下相对设置而成；

步骤二、将初始管坯放入由上模和下模所构成的模腔中；

步骤三、将抱紧模的抱紧上模和抱紧下模合模，并抱紧初始管坯；

步骤四、模具合模，初始管坯被压扁；

步骤五、初始管坯内施加支撑内压；

步骤六、抱紧模沿竖直方向平移，初始管坯被拉动并绕下模的圆角弯曲变形，控制初始管坯与模具间的摩擦力避免初始管坯起皱，摩擦力通过调整内压来控制，或通过调整模具型腔与初始管坯的过盈量来控制；

步骤七、当初始管坯完全绕过圆角后，抱紧模停止运动，得到预成型零件；

步骤八、将上模和抱紧上模打开，升高内压，使预成型零件膨胀，预成型零件的横截面逐渐趋圆，当横截面的圆度达到零件技术要求后，泄掉内压；

步骤九、取出预成型零件并切除余料，得到零件。

进一步地，所述的抱紧上模和抱紧下模所构成的型腔的横截面形状与上模和下模构成的型腔的横截面形状相同。

进一步地，所述的抱紧上模和抱紧下模所构成的抱紧模的型腔截面形状较零件的横截面要扁，该要求与模具组相同，即，抱紧上模以及抱紧下模中所开设的弧形腔体的高度小于下模开设的弧形腔体的轴线弯曲半径的1/4，并且抱紧上模与抱紧下模所构成的模具型腔横截面的总周长不大于零件横截面的总周长；除截面形状外，该专用模具的其他要求与现有其他弯管模相同。

采用上述结构后，本发明的有益效果是：本发明提供了一种极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法，解决了相对弯曲半径小于2的零件的成形问题，通过先将横截面压扁进行弯曲然后再升高压力提高截面圆度的工艺方法，进行小弯曲半径零件的制造，在模具中进行弯管便于保证零件的稳定性，生产效率高，适用于大批量零件的制造。综合而言本发明设计合理、工艺简单、生产效率高、成形件性能和形状精度俱佳，具有较强的推广价值。

附图说明：

图1是本发明加工出的管件的结构示意图。

图2是本发明中模具的结构示意图。

图3是图2的右视图。

图4是本发明中模具、抱紧模以及初始管坯的初始位置示意图。

图5是图4的右视图。

图6是本发明中模具、抱紧模合模状态图。

图7是图6的右视图。

图8是本发明中模具、抱紧模以及初始管坯的拉弯状态图。

附图标记说明：

零件1、轴线2、上模3、下模4、抱紧上模5、抱紧下模6、初始管坯7、预成型零件8。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图8所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它的操作步骤如下：

步骤一、模具准备：模具包括上模3、下模4，下模4型腔的轴线弯曲半径R与零件1的轴线2的弯曲半径r相同；上模3和下模4所构成的模具型腔截面较零件1的横截面要扁，即，上模3以及下模4中所开设的弧形腔体的高度a小于下模4开设的弧形腔体的轴线弯曲半径R的1/4，由上模3和下模4所构成的模具型腔横截面的总周长不大于零件1横截面的总周长；模具型腔横截面扁平的目的是起到提高相对弯曲半径进而降低弯曲难度的效果，相对弯曲半径的计算方法为R/a；除截面形状外，模具的其他要求与现有弯管模相同，此不赘述；抱紧模由抱紧上模5和抱紧下模6上下相对设置而成；并且抱紧上模5和抱紧下模6所构成的抱紧模的型腔截面形状较零件1的横截面要扁，该要求与模具组相同，具体参数关系为抱紧上模5以及抱紧下模6中所开设的弧形腔体的高度b小于下模4开设的弧形腔体的轴线弯曲半径R的1/4，并且抱紧上模5与抱紧下模6所构成的模具型腔横截面的总周长不大于零件1横截面的总周长；除截面形状外，该专用模具的其他要求与现有其他弯管模相同。

步骤二、将初始管坯7放入由上模3和下模4所构成的模腔中；

步骤三、将抱紧模的抱紧上模5和抱紧下模6合模，并抱紧初始管坯7；

步骤四、模具合模，初始管坯7被压扁；

步骤五、初始管坯7内施加支撑内压；

步骤六、抱紧模沿竖直方向平移，初始管坯7被拉动并绕下模4的圆角R弯曲变形，控制初始管坯7与模具间的摩擦力避免初始管坯7起皱，摩擦力通过调整内压来控制；

步骤七、当初始管坯7完全绕过圆角R后，抱紧模停止运动，得到预成型零件8；

步骤八、将上模3和抱紧上模5打开，升高内压，使预成型零件8膨胀，预成型零件8的横截面逐渐趋圆，当横截面的圆度达到零件技术要求后，泄掉内压；

步骤九、取出预成型零件8并切除余料，得到零件1。

采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果是：

1、与现有技术，如专利“一种用于小弯曲半径管的弯曲成形方法及装置”(专利号CN 110064689 A)相对比，本具体实施方式无需在管坯内充填固体颗粒介质，生产效率高；本具体实施方式也不需要对管坯施加电流升温，因而加工过程中能耗更低，经济性更好；

2、与现有技术，如专利“一种弯管的加工方法及弯管”(专利号CN109175024A)相对比，本具体实施方式无需在待弯加工段套上中频感应加热圈，也不需要将管道推弯移动，本具体实施方式是拉弯的方法，彻底避免了机械推力导致的管道褶皱；

3、与现有技术，如“一种带小曲率弯曲半径L型薄壁铝合金弯管推弯成形方法”(专利号CN 106734438 B)相比较，本具体实施方式的方法和专用模具可以弯管角度范围更大，并且无需推管因而不会有推管产生的褶皱；

4、与现有技术，如“一种弯管模具、弯管机及弯管方法”(专利号CN107649585A)相比较，本具体实施方式采用的专用拉弯模具结构简单，易于生产加工，应用本具体实施方式的方法一次性即可获得所需要的零部件，生产效率更高；

5、与现有技术，如“小半径弯管的成型方法”(专利号CN 107649585 A)相比，本具体实施方式的工艺过程简单，无需对于特定形状的空心管件繁琐的检测判断，根据本具体实施方式方法所描述的工艺过程，由PLC程序设定后即可实现快速批量生产，更容易实现工业化。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种极小弯曲半径空心零件低压拉弯方法，其特征在于：它的操作步骤如下：

步骤(一)、模具准备：模具包括上模(3)、下模(4)，下模(4)型腔的轴线弯曲半径与零件(1)的轴线(2)的弯曲半径相同；上模(3)和下模(4)所构成的模具型腔截面较零件(1)的横截面要扁，即，上模(3)以及下模(4)中所开设的弧形腔体的高度小于下模(4)开设的弧形腔体的轴线弯曲半径的1/4，模具型腔横截面的总周长不大于零件(1)横截面的总周长；模具型腔横截面扁平的目的是起到提高相对弯曲半径进而降低弯曲难度的效果，相对弯曲半径的计算方法为下模(4)型腔的轴线弯曲半径/上模(3)中所开设的弧形腔体的高度；除截面形状外，模具的其他要求与现有弯管模相同；抱紧模由抱紧上模(5)和抱紧下模(6)上下相对设置而成；抱紧上模(5)和抱紧下模(6)所构成的型腔的横截面形状与上模(3)和下模(4)构成的型腔的横截面形状相同；抱紧上模(5)和抱紧下模(6)所构成的抱紧模的型腔截面形状较零件(1)的横截面要扁，即，抱紧上模(5)以及抱紧下模(6)中所开设的弧形腔体的高度小于下模(4)开设的弧形腔体的轴线弯曲半径的1/4，并且抱紧上模(5)与抱紧下模(6)所构成的模具型腔横截面的总周长不大于零件(1)横截面的总周长；

步骤(二)、将初始管坯(7)放入由上模(3)和下模(4)所构成的模腔中；

步骤(三)、将抱紧模的抱紧上模(5)和抱紧下模(6)合模，并抱紧初始管坯(7)；

步骤(四)、模具合模，初始管坯(7)被压扁；

步骤(五)、初始管坯(7)内施加支撑内压；

步骤(六)、抱紧模沿竖直方向平移，初始管坯(7)被拉动并绕下模(4)的圆角弯曲变形，控制初始管坯(7)与模具间的摩擦力避免初始管坯(7)起皱，摩擦力通过调整内压来控制，或通过调整模具型腔与初始管坯(7)的过盈量来控制；

步骤(七)、当初始管坯(7)完全绕过圆角后，抱紧模停止运动，得到预成型零件(8)；

步骤(八)、将上模(3)和抱紧上模(5)打开，升高内压，使预成型零件(8)膨胀，预成型零件(8)的横截面逐渐趋圆，当横截面的圆度达到零件技术要求后，泄掉内压；

步骤(九)、取出预成型零件(8)并切除余料，得到零件(1)。

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