CN113000653A - 加工弯管用芯棒 - Google Patents

Abstract

一种加工弯管用芯棒，包括中空形成有中孔的棒体、插入所述中孔内的连杆及固定于所述连杆前端的球头组件，所述连杆后端限位于所述中孔内不可先前移动，所述连杆前端形成有伸出所述中孔的球头端，所述球头组件固定于所述球头端，所述球头组件可绕所述球头端转动。本申请加工弯管用芯棒可有效防止金属管折弯区域产生过多的异常形变。

Description

加工弯管用芯棒

技术领域

本发明涉及金属加工领域，特别是涉及一种加工弯管用芯棒。

背景技术

现有金属管的折弯一般有采用芯棒或者无芯棒折弯，以上两种方式在金属管成型后管件有明显收缩、凹陷、变形等缺陷，抛光后仍然难以去除，其外观较差，客户难以接受；请参阅图1所示为采用常规芯棒10’对金属管20’进行折弯的示意图，所述芯棒10’包括支撑于所述金属管20’内的棒体11’及形成于所述棒体11’自由端的球头122’，折弯所述金属管20’时，所述球头122’提供折弯部分的支撑，但是所述球头122’为固定不可动结构，对所述金属管20’的内折面支撑不足，会造成所述金属管20’内折面凹陷产生明显的外观不良，效果如图6所示，有明显的凹陷并造成段差异常，难以达到客户的需求，特别是在一些精密度较高的应用上。

发明内容

基于此，本发明提供一种能保持金属管弯折后外观良好的加工弯管用芯棒。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种加工弯管用芯棒，包括中空形成有中孔的棒体、插入所述中孔内的连杆及固定于所述连杆前端的球头组件，所述连杆后端限位于所述中孔内不可先前移动，所述连杆前端形成有伸出所述中孔的球头端，所述球头组件固定于所述球头端，所述球头组件可绕所述球头端转动。

优选地，所述球头组件包括套设于所述连杆的球头端的内球头及套设于所述内球头外的外球头，所述内球头与所述连杆及棒体相对固定而不可动，所述外球头可绕所述外球头转动。

优选地，所述连杆的球头端在径向方向贯穿形成有第一锁孔，所述内球头与外球头对应位置处分别贯穿形成有第二锁孔与第三锁孔，所述外球头、内球头及所述连杆的球头端通过销钉插入所述第一锁孔、第二锁孔与第三锁孔内固定，所述外球头绕所述销钉转动。

优选地，所述棒体的前后两端分别为限位端与衔接端，所述衔接端最前侧在所述中孔边缘向内凹陷形成有内凹部，所述内球头包括内球体、自所述内球体后侧凹陷形成的套设于所述球头端的内球凹槽及形成于所述内球体外表面的内球面，所述内球体的后端卡入所述内凹部内限制所述内球体的位置。

优选地，所述内球体前侧的壁厚小于所述内球体后端部的壁厚。

优选地，所述外球体包括外球体、自所述外球体后侧向前凹陷形成的外球凹槽及形成于所述内球体外表面的外球面，所述外球凹槽套设于所述内球面上并紧密贴合绕所述销钉转动。

优选地，所述连杆还包括杆体及形成于所述杆体后端且外径大于所述杆体的限位端，所述棒体的中孔位于所述限位端开设有内螺纹，所述内螺纹处的内径大于所述中孔的内径，所述限位端限位于所述内螺纹处。

优选地，所述中孔位于所述内螺纹与内凹部内侧分别设有内径大于所述中孔内径的第一轴承安装部与第二轴承安装部，所述芯棒还包括安装于所述第一轴承安装部与第二轴承安装部内的第一轴承与第二轴承，所述第一轴承与第二轴承分别固定于所述连杆的前后两端，所述内螺纹还螺合固定有向后延伸的拉杆。

优选地，在组装时，先将所述第一轴承从前向后套入所述连杆外，再将所述连杆从后向前插入所述棒体的中孔内，所述第一轴承卡入所述第一轴承安装部内；随后，将所述第二轴承从所述连杆前端套入并压入所述棒体的第二轴承安装部内；再将所述内球头套入所述球头端外，所述内球头后端卡入所述内凹部内，所述外球头套入所述内球头外，并使所述第一锁孔、第二锁孔、第三锁孔正对；最后通过所述销钉穿过所述第一锁孔、第二锁孔与第三锁孔进行固定。

优选地，所述芯棒用于对金属管的折弯，配合折弯模具使用，所述折弯模具包括夹持所述金属管非折弯区域的防邹模与模具导夹、夹持所述金属管折弯区域的旋转轮模与模具主夹，所述旋转轮模包括在折弯前贴合所述金属管的平面部及与所述平面部光滑衔接的弧面部，所述芯棒插入所述金属管的非折弯区域进行支撑，折弯时，所述旋转轮模与所述模具主夹带动所述金属管折弯区域一起旋转，使所述旋转轮模的平面部切换到所述弧面部对所述金属管进行支撑并实现折弯，同时，所述芯棒的球头组件随所述旋转轮模的转动被拉力转动以保护折弯区域不会产生较大的异常形变。

本申请加工弯管用芯棒通过设置有中孔的棒体，再在所述中孔内置入连杆，使所述连杆的后端限位所述中孔的后端，所述连杆的前端露出于所述棒体的前方，所述连杆前端形成有球头端，在所述球头端套设球头组件，所述球头组件可轻微转动以保护金属管折弯时产生最小的异常形变。

附图说明

图1为现有技术加工金属管的示意图；

图2为本申请加工弯管用芯棒的立体组合图；

图3为本申请加工弯管用芯棒的分解剖视图；

图4为沿图2所示A-A虚线的剖视图；

图5为本申请芯棒用于加工金属管的示意图；

图6为现有技术加工成型的弯管的效果图；

图7为采用本申请芯棒加工成型的弯管的效果图。

附图标识：

芯棒-10’；棒体-11’；球头端-122’；拉杆-13’；金属管-20’；芯棒-10；棒体-11；拔出端-111；衔接端-112；中孔-113；第一轴承安装部-1111；内螺纹-1112；第二轴承安装部-1121；内凹部-1122；连杆-12；杆体-121；球头端-122；第一锁孔-123；限位端-124；第一轴承-131；第二轴承-132；内球头-14；内球体-141；内球凹槽-142；第二锁孔-143；内球面-144；外球头-15；外球体-151；外球凹槽-152；第三锁孔-153；外球面-154；销钉-16；间隙-17；拉杆-18；金属管-20；旋转轮模-31；平面部-311；旋转轴-312；弧面部-313；防邹模-32；模具导夹-33；模具主夹-34。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图2至图4所示，本申请加工弯管用芯棒10包括中空形成有中孔113的棒体11、插入所述中孔113内的连杆12及通过销钉16固定于所述连杆12一端的球头组件。

所述棒体11的前后两端分别为衔接端112与拔出端111，所述中孔113前后贯穿所述棒体11。所述中孔113后端位于所述拔出端111一侧设有内螺纹1112，位于所述内螺纹1112前侧的中孔113形成有第一轴承安装部1111，所述内螺纹1112的内径大于所述第一轴承安装部1111的内径，所述第一轴承安装部1111处的内径大于所述中孔113的内径。所述中孔113位于所述衔接端112一侧从后向前依次设有第二轴承安装部1121与内凹部1122，所述内凹部1122的内径大于所述第二轴承安装部1121的内径，所述第二轴承安装部1121内径等于所述第一轴承安装部1111的内径。

所述第一、第二轴承安装部1111，1121内分别套设有第一轴承131与第二轴承132，所述第一、第二轴承131，132的内径等于所述中孔113的内径。所述连杆12自所述棒体11的拔出端111一侧插入所述中孔113内，所述连杆12包括插置于所述中孔113内的杆体121、形成于所述杆体121前后两端的球头端122与限位端124。所述球头端122为球形自由端并在径向方向贯穿形成有第一锁孔123。所述限位端124的外径大于所述杆体121的外径。

所述球头组件包括套设于所述连杆12的球头端122的内球头14及套设于所述内球头14上的外球头15。所述内球头14包括内球体141、自所述内球体141后端凹陷形成的内球凹槽142、形成于所述内球体141外表面的内球面144及在径向贯穿所述内球体141的第二锁孔143。所述第二锁孔143穿过内球凹槽142，所述内球体141前端壁厚小于所述内球体141后端边缘处的壁厚，所述连杆12的球头端122向前穿出并暴露于所述棒体11的前端，所述球头端122容置于所述内球体141的内球凹槽142内。所述外球头15包括外球体151、自所述外球体151后侧向前凹陷形成的外球凹槽152、形成于所述外球体151外表面的外球面154及在径向方向贯穿所述外球体151的第三锁孔153。所述内球头14的外球面144置入所述外球头15的外球凹槽152内。

组装时，先将所述第一轴承131自所述连杆12前端套入所述杆体121外，再将所述连杆12自所述棒体11后端插入，插入到位后，所述连杆12的限位端124限位于所述内螺纹1112前侧，所述第一轴承131卡入所述第一轴承安装部1111内，所述连杆12的球头端122向前穿越所述内螺纹1112、中孔113、第二轴承安装部1121与内凹部1122并到达所述棒体11的前方，所述球头端122及其上的第一锁孔123暴露于所述中孔113前方不被遮挡。

随后，将所述第二轴承132自所述连杆12暴露的球头端122套入，并将所述第二轴承132压入所述棒体11的第二轴承安装部132内；再将所述内球头14套入所述球头端122外，所述内球头14的内球体141的后端卡入所述内凹部1122内；将所述外球头15套入所述内球头14外，同时，使所述连杆12的第一锁孔123、所述内球头14的第二锁孔143与所述外球头15的第三锁孔153保持处于贯通的位置；最后，将所述销钉16穿过所述第三锁孔153、第二锁孔143，第一锁孔123将所述内球头14与所述外球头15与所述连杆12的球头端122固定在一起。所述外球头15最大处的外径保持与所述棒体11的外径一致，所述外球体151与所述棒体11的衔接端112的前端面之间保持有间隙17。所述芯棒10还包括自所述棒体11后端螺合固定于所述内螺纹1112内的拉杆18(参阅图5所示)，所述拉杆18用于定位所述芯棒10的位置及将所述芯棒10从金属管20内拉出，所述拉杆18还可以通过销钉加强与所述棒体11的固定。

所述第一轴承131与所述第二轴承132分别支撑所述连杆12的前后两端，以加强所述连杆12在所述中孔113内的稳定性而不晃动。所述内球头14嵌入所述内凹部1122内保证所述内球头14与所述棒体11是保持相对位置固定的，而所述外球头15与所述棒体11的前端面之间存在间隙17，使所述外球头15可绕所述销钉16转动微小的距离，即所述外球头15的外球凹槽152的表面贴合于所述内球头14的内球面144相对转动。而所述连杆12的限位端124固定于所述内螺纹1112与所述第一轴承安装部1111之间的内径差形成的台阶上，所述内球头14卡入所述内凹部1122内使所述连杆12的前后两端位置固定不可动避免造成所述球头组件与所述连杆12及棒体11之间存在不可控的间隙而晃动，进而影响产品品质。

请继续参阅图5所示为所述芯棒应用于金属管20折弯的示意图，所述金属管20置入折弯模具内，所述芯棒10插入所述金属管20内后通过所述折弯模具来折弯所述金属管20。

所述折弯模具包括对所述金属管20非折弯区域夹持保护的防邹模32与模具导夹33，夹持所述金属管20需要旋转折弯区域的模具主夹34与旋转轮模31。所述旋转轮模31与所述模具主夹34可以带动所述金属管20旋转折弯，所述旋转轮模31包括旋转轴312、贴合所述金属管20折弯区域的平面部311及与所述平面部311平滑过度的弧面部313。

在折弯作业时，所述芯棒10插入所述金属管20内，所述球头组件位于所述金属管20折弯起始区域，所述旋转轮模31的平面部311贴合所述金属管20的折弯区域；固定后，所述旋转轮模31与所述模具主夹34一起旋转带动被夹持的金属管折弯，通过所述旋转轮模31的转动，所述金属管20的折弯区域的逐渐被所述旋转轮模31的弧面部313所支撑，而所述金属管20的非折弯区域被所述芯棒10的棒体11所支撑不会变形并承受较大的拉力，所述球头组件的外球头15在所述旋转轮模31转动的同时，绕所述销钉16产生转动以使所述金属管20折弯时最大程度地减小变形。图示201为金属管20折弯前的状态，202为金属管20折弯后的状态。

请参阅图6、图7所示，所述图6为采用现有技术对金属管进行折弯后的效果图，图7为采用本申请技术方案对金属管进行折弯后的效果图，采用本申请技术方案进行折弯后，所述金属管20折弯区域的形变明显小于采用现有技术折弯后的效果。

在其他实施例中，可以取消所述内球头14，而只保留外球头15，使外球头15直接固定于所述连杆12的球头端122上轻微转动，但是，此种情况可能存在以下不足：连杆12与所述棒体11的相对位置无法准确固定，会造成晃动；所述连杆12的球头端122的外径小，所述外球头15转动的轨迹较小，不利于保护所述金属管20的折弯区域。

本申请加工弯管用芯棒10通过设置有中孔113的棒体11，再在所述中孔113内置入连杆12，使所述连杆12的后端限位所述中孔113的后端，所述连杆12的前端露出于所述棒体11的前方，所述连杆12前端形成有球头端122，在所述球头端122套设球头组件，所述球头组件可轻微转动以保护金属管20折弯时产生最小的异常形变。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种加工弯管用芯棒，其特征在于，包括中空形成有中孔的棒体、插入所述中孔内的连杆及固定于所述连杆前端的球头组件，所述连杆后端限位于所述中孔内不可先前移动，所述连杆前端形成有伸出所述中孔的球头端，所述球头组件固定于所述球头端，所述球头组件可绕所述球头端转动。

2.如权利要求1所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述球头组件包括套设于所述连杆的球头端的内球头及套设于所述内球头外的外球头，所述内球头与所述连杆及棒体相对固定而不可动，所述外球头可绕所述外球头转动。

3.如权利要求2所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述连杆的球头端在径向方向贯穿形成有第一锁孔，所述内球头与外球头对应位置处分别贯穿形成有第二锁孔与第三锁孔，所述外球头、内球头及所述连杆的球头端通过销钉插入所述第一锁孔、第二锁孔与第三锁孔内固定，所述外球头绕所述销钉转动。

4.如权利要求3所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述棒体的前后两端分别为限位端与衔接端，所述衔接端最前侧在所述中孔边缘向内凹陷形成有内凹部，所述内球头包括内球体、自所述内球体后侧凹陷形成的套设于所述球头端的内球凹槽及形成于所述内球体外表面的内球面，所述内球体的后端卡入所述内凹部内限制所述内球体的位置。

5.如权利要求4所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述内球体前侧的壁厚小于所述内球体后端部的壁厚。

6.如权利要求4所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述外球体包括外球体、自所述外球体后侧向前凹陷形成的外球凹槽及形成于所述内球体外表面的外球面，所述外球凹槽套设于所述内球面上并紧密贴合绕所述销钉转动。

7.如权利要求6所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述连杆还包括杆体及形成于所述杆体后端且外径大于所述杆体的限位端，所述棒体的中孔位于所述限位端开设有内螺纹，所述内螺纹处的内径大于所述中孔的内径，所述限位端限位于所述内螺纹处。

8.如权利要求7所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，所述中孔位于所述内螺纹与内凹部内侧分别设有内径大于所述中孔内径的第一轴承安装部与第二轴承安装部，所述芯棒还包括安装于所述第一轴承安装部与第二轴承安装部内的第一轴承与第二轴承，所述第一轴承与第二轴承分别固定于所述连杆的前后两端，所述内螺纹还螺合固定有向后延伸的拉杆。

9.如权利要求8所述的加工弯管用芯棒，其特征在于，在组装时，先将所述第一轴承从前向后套入所述连杆外，再将所述连杆从后向前插入所述棒体的中孔内，所述第一轴承卡入所述第一轴承安装部内；随后，将所述第二轴承从所述连杆前端套入并压入所述棒体的第二轴承安装部内；再将所述内球头套入所述球头端外，所述内球头后端卡入所述内凹部内，所述外球头套入所述内球头外，并使所述第一锁孔、第二锁孔、第三锁孔正对；最后通过所述销钉穿过所述第一锁孔、第二锁孔与第三锁孔进行固定。

10.如权利要求1-9任一项所述的加工弯管用芯棒，，其特征在于，所述芯棒用于对金属管的折弯，配合折弯模具使用，所述折弯模具包括夹持所述金属管非折弯区域的防邹模与模具导夹、夹持所述金属管折弯区域的旋转轮模与模具主夹，所述旋转轮模包括在折弯前贴合所述金属管的平面部及与所述平面部光滑衔接的弧面部，所述芯棒插入所述金属管的非折弯区域进行支撑，折弯时，所述旋转轮模与所述模具主夹带动所述金属管折弯区域一起旋转，使所述旋转轮模的平面部切换到所述弧面部对所述金属管进行支撑并实现折弯，同时，所述芯棒的球头组件随所述旋转轮模的转动被拉力转动以保护折弯区域不会产生较大的异常形变。

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