CN113601109B - 一种扩口式管路的弯制工装、方法及一种管路的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扩口式管路的弯制工装，包括底板，滚轮，压轮，转动支撑组件和夹持组件，通过已有的外套螺母与夹持组件进行固定连接后使待成型管路与滚轮进行定位，利用压轮绕滚轮轴线旋转实现待成型管路的弯曲成型；本发明还提供一种扩口式管路的弯制方法，利用上述装置，采用外延螺接的固定管路方法，避开了直线段短的问题，突破了原扩口式管路成型工艺中直线段的长度必须满足一定要求的限制；本发明另外提供一种管路的成型方法，解决了短直线段类扩口式管路无法成型的难题。

Description

一种扩口式管路的弯制工装、方法及一种管路的成型方法

技术领域

本发明属于管路加工领域，涉及到一种用于短直线段类扩口式管路的弯制工装、方法一种管路的成型方法，适用于成型后直线段小于30mm的扩口式弯曲管路的制作。

背景技术

管路是航空航天产品燃油系统不可缺少的组成部分，对于管路的外观质量、强度、气密性有很高的要求，在航空航天领域管路加工已经形成一套成熟的工艺方法，对于需扩口的弯曲管路，工艺路线为：管路下料——弯曲成型——截短——安装套管嘴及外套螺母——扩口。弯曲成型或扩口时均使用夹持管路本体的方法进行管路加工时的固定，夹持段长度要求大于19mm，套管嘴为标准件，长11mm，所以对于扩口式管路的加工要求导管直线段长度应不小于30mm。但目前由于航空航天产品的复杂多样性，导致所需部分型号的管路在弯曲成型、安装套管嘴及外套螺母后，导管直线段长度的长度过短，不能满足扩口所需导管直线段长度应不小于30mm的要求，同样的，如果利用现有工艺在扩口后进行弯曲，也难以满足弯曲成型对导管直线段长度的要求，也就是说，现有成型工艺不能用来制作上述部分型号的弯曲扩口管路。例如，某型号管路材料为不锈钢，需两端扩口，直线段长度分别为20.1mm、14.7mm，按照现有工艺方法，进行弯曲成型后，安装套管嘴(11mm)，此时扩口可利用(夹持)直线段仅为3.7mm，无法进行固定操作；若先进行扩口，弯制成型时可夹持直线段为3.7mm，依然无法操作。因此，需开展短直线段类扩口式管路的制造工艺技术研究，开拓一种新的制造工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种扩口式管路的弯制工装，包括底板，滚轮，压轮，转动支撑组件和夹持组件，通过已有的外套螺母与夹持组件进行固定连接后使待成型管路与滚轮进行定位，利用压轮绕滚轮轴线旋转实现待成型管路的弯曲成型；本发明还提供一种扩口式管路的弯制方法，利用上述装置，采用外延螺接的固定管路方法，避开了直线段短的问题，突破了原扩口式管路成型工艺中直线段的长度必须满足一定要求(30mm)的限制；本发明另外提供一种整体扩口式弯曲管路的成型方法，解决了短直线段类扩口式管路无法成型的难题。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种扩口式管路的弯制工装，所述扩口式管路为已完成扩口并安装套管嘴及外套螺母的管路组件，所述弯制工装包括底板，滚轮，压轮，转动支撑组件，和夹持组件；

滚轮设于底板上，侧壁设有与待成型管路匹配的第一凹槽；压轮侧壁设有与待成型管路匹配的第二凹槽，压轮通过第一转轴固定在转动支撑组件上且可绕第一转轴旋转，转动支撑组件带动压轮绕滚轮轴线旋转；

所述夹持组件包括加长杆和调整支撑机构，所述加长杆一端与待成型管路的扩口端配合并通过待成型管路上所设外套螺母连接，另一端置于调整支撑机构中；所述调整支撑机构固定于底板上，用于调整加长杆的姿态，并对加长杆进行支撑；

所述滚轮侧壁设有用于定位待成型管路上所设外套螺母的定位机构，通过外套螺母与所述定位机构的配合实现待成型管路的扩口端与第一凹槽的定位；所述待成型管路置于所述第一凹槽和第二凹槽之间，支架组件带动压轮绕滚轮轴线旋转实现待成型管路沿第一凹槽的弯曲。

进一步的，所述滚轮侧壁所设用于定位外套螺母的定位机构为第三凹槽，所述外套螺母端面与所述第三凹槽的侧壁面配合，实现待成型管路扩口端与第一凹槽的定位。

进一步的，所述调整支撑机构包括压板，支撑块和第二转轴；所述支撑块与压板中分别设有与待成型管路匹配的凹槽，所述支撑块与压板配合后实现对待成型管路的夹持；所述支撑块通过第二转轴固定安装于底板上，支撑块可进行沿第二转轴的轴线的直线运动，以及绕第二转轴的轴线的旋转，调整加长杆的姿态，实现待成型管路的扩口端与第一凹槽的定位。

进一步的，所述加长杆一端为与待成型管路的扩口端相匹配的锥形结构。

进一步的，弯制工装还包括第三转轴，滚轮通过第三转轴安装于底板上，所述第三转轴穿过滚轮的轴线。

进一步的，所述弯制工装还包括圆柱销，所述滚轮的侧壁设有平面，所述圆柱销固定于底板上，且与滚轮侧壁所设平面配合，限制滚轮绕第三转轴的旋转。

进一步的，所述转动支撑组件包括支架组件和转杆，所述压轮通过第一转轴固定在支架组件中，所述转杆与支架组件固定连接；

所述支架组件与第三转轴连接，通过转杆推动支架组件进而带动压轮绕第三转轴旋转。

进一步的，所述转动支撑组件还包括堵头，所述堵头为两端设有外螺纹的圆柱结构；

转杆为中空杆状结构，一端设有与堵头所设外螺纹配合的内螺纹；所述支架组件为中空结构，侧壁设有与堵头所设外螺纹配合的内螺纹；所述转杆与支架组件之间通过堵头实现固定连接。

进一步的，所述滚轮半径与待成型管路所需弯曲半径相匹配；所述第一凹槽沿滚轮周向设置，第二凹槽沿压轮周向设置。

一种扩口式管路的弯制方法，采用上述一种扩口式管路的弯制工装实现，包括以下步骤：

S1将加长杆端与待成型管路的扩口端配合并通过待成型管路上所设外套螺母连接；

S2将加长杆另一端通过调整支撑机构进行支撑，并通过调整支撑机构调整加长杆的姿态，使外套螺母与滚轮侧壁所设定位机构进行配合，进而实现待成型管路的扩口端与第一凹槽的定位；

S3将待成型管路置于滚轮侧壁所设第一凹槽和压轮侧壁所设第二凹槽之间；

S4通过转动支撑组件使压轮绕滚轮轴线旋转实现待成型管路沿滚轮周向的弯曲。

一种管路的成型方法，依次包括管路下料，截短，安装套管嘴及外套螺母，扩口，弯曲成型；所述弯曲成型采用上述一种扩口式管路的弯制方法实现。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明一种扩口式管路的弯制工装，创新性的设计了待成型扩口管路的固定方式，利用已有的外套螺母的螺纹连接实现了与本发明工装中加长杆的固定连接，采用外延螺接的固定管路方法，避开了直线段短的问题，突破了原扩口式管路成型工艺中直线段的长度必须满足一定要求(30mm)的限制；

(2)本发明一种扩口式管路的弯制工装，创新性的设计了待成型扩口管路在滚轮上的定位方式，通过外套螺母与第三凹槽的配合，使待成型管路的待弯曲部分全部处于有效成型的凹槽中，进一步降低了弯曲成型对直线段的要求；

(3)本发明一种扩口式管路的弯制工装，对夹持组件的具体结构进行了设计，特别是设计了其中调整支撑机构的结构，使夹持组件不仅能实现对待成型管路的夹持支撑功能，也能根据调整支撑机构对待成型扩口管路的扩口端的位置进行调整，使其与滚轮所设凹槽精准定位，实现稳定的成型；

(4)本发明一种扩口式管路的弯制工装，设计了用于压制成型的与待成型管路具有相应转弯半径的滚轮及相应的压轮，并采用圆柱销实现了弯制过程中滚轮的限位，保证了滚轮与压轮之间的稳定配合，完成管路制作；

(5)本发明一种扩口式管路的弯制工装，对底板，滚轮，压轮，转动支撑组件和夹持组件的整体结构及配合关系进行了设计和优化，使整体结构简单，且各部件之间能稳定配合；

(6)本发明一种扩口式管路的弯制方法，弯制过程中，外套螺母螺纹承受所施加的弯矩，工装所施加弯矩小于外套螺母所承受的最大弯矩，不会损坏螺纹，外套螺母与螺杆的螺纹连接不会失效，再加之有套管嘴的支撑作用，管路锥口不会受到损伤；

(7)一种扩口式管路的弯制方法，利用已有的外套螺母的螺纹连接实现了待成型扩口管路的固定连接，采用外延螺接的固定管路方法，避开了直线段短的问题，创新性地形成了弯制方法及管路的整体成型方法，对可夹持直线段长度无要求，解决了短直线段类扩口式管路无法成型的难题，进而开拓了管路成型的一套新方法；同时通过改变管路固定方式，避免了夹持引起的管路变形，提高了管路成型质量，成型后的管路外观质量、强度、气密性、套管嘴，能够用手转动等满足《QJ 919A导管制造验收通用技术条件》的要求，满足生产需求，在管路加工领域中具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的待弯曲成型的扩口式管路示意图；

图2为本发明一种扩口式管路的弯制工装的结构图；

图3为图2在A-A方向的剖面图；

图4为图2在B-B方向的剖面图；

图5为本发明一种扩口式管路的弯制工装的立体图；

图6为本发明一种扩口式管路的弯制工装的立体图。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明属于管路加工领域，涉及到一种扩口式管路的弯制工装、方法及一种管路的成型方法，适用于成型后直线段小于30mm的扩口式弯曲管路的制作。

本发明一种管路的整体流程为：管路下料——截短——安装套管嘴及外套螺母——扩口——弯曲成型。

成型方法如下：①先进行管路扩口，将扩口式管路整体作为加工对象进行管路弯曲成型，扩口式管路实际为已完成扩口并安装套管嘴及外套螺母的管路组件，具体的说，扩口式管路为导管本体、外套螺母、套管嘴装配形成，如图1所示；

②利用外套螺母的螺纹连接固定管路，使管路固定于本发明一种扩口式管路的弯制工装中；本发明一种扩口式管路的弯制工装，设计与管路锥口相同角度的锥面加长杆，将加长杆采用压板、支撑块固定，采用外套螺母与加长杆连接，实现管路一端的固定；

③使用相应弯曲半径的模具进行弯制，利用本发明管路弯制工装完成管路制作。

本发明一种扩口式管路的弯制方法的步骤如下：

首先，将已完成扩口的管路(即扩口式管路)的一端的外套螺母与加长杆11连接到位，外套螺母是在管路扩口前必须安装到管路本体上的，在实际生产应用中通过外套螺母的螺纹实现管路之间的连接，使加长杆11放入支撑块10的凹槽内，调整支撑块10的高度与旋转角度，使加长杆11与管路位于同一水平高度且匹配良好，将外套螺母与加长杆11螺接到位后，调整加长杆11伸出的长度，使外套螺母的后端面与滚轮3贴合到位，作为管路弯制的基准点，将压板9凹槽对准加长杆11，使用4件螺钉将压板9安装在支撑块10上，通过挤压将加长杆11夹紧；

管路放入滚轮3的凹槽(第一凹槽)内，使压轮12通过第一转轴5安装在支架组件4，滚轮3的凹槽与管路对准，然后推动转杆7，实现支撑组件4的旋转，从而带动压轮12在水平面内旋转，压轮12限制管路沿滚轮3的凹槽成型，完成管路弯制。

上述弯制过程中，外套螺母螺纹承受所施加的弯矩，弯管所施加弯矩小于外套螺母所承受的最大弯矩，不会损坏螺纹，外套螺母与螺杆的螺纹连接不会失效，再加之有套管嘴的支撑作用，管路锥口不会受到损伤。

上述为一种短直线段类扩口式弯曲管路的整体成型方法，其所用的管路弯制工装如图2-6所示，包含：底板1，第三转轴2，滚轮3，支架组件4，第一转轴5，堵头6，转杆7，第二转轴8，压板9，支撑块10，加长杆11，压轮12，六角螺母13，圆柱销14。底板1是管路成型加工的平台，平板上有螺纹孔，第三转轴2穿过滚轮3、支架组件4，然后与底板1上螺纹孔连接，第三转轴2另一端使用六角螺母13锁紧，实现滚轮3、支架组件4与底板1的连接，并且支架组件4可以绕第三转轴2旋转，即绕滚轮3轴线旋转。

圆柱销14安装于底板1上，与滚轮3的平面部分紧密接触，起到限制滚轮3转动的作用，使滚轮3不绕第三转轴2旋转。

支撑组件4上面有螺纹孔，第一转轴5穿过压轮12与支撑组件4上的螺纹孔连接，实现压轮3与支撑组件4的连接。

加长杆11，放置于支撑块10的凹槽内，压板9上有相应直径的凹槽，使用4件螺钉将压板9固定在支撑块10上，对合后两凹槽内放置加长杆11，通过挤压实现加长杆11的固定。

支架组件绕第三转轴2旋转，支架组件4的旋转带动压轮12一同旋转。

第一转轴5，用于实现压轮12的自转；第二转轴8用于安装支撑块10，支撑块10穿于第二转轴8上，可以沿第二转轴8上下、旋转移动调整位置。

综上，本发明弯制工装中，设计了相应转弯半径的滚轮3，通过外套螺母的后端面与滚轮3定位，作为管路弯曲成型的起点，设计相应的压轮12，使用圆柱销14实现弯制过程滚轮3的限位，使用支架组件4及堵头6、转杆7转动压轮12实现管路的弯曲成型，完成管路制作。

成型后的管路外观质量、强度、气密性、套管嘴，能够用手转动等满足《QJ919A导管制造验收通用技术条件》的要求，满足生产需求，在管路加工领域中具有广泛的应用前景。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (11)

1.一种扩口式管路的弯制工装，所述扩口式管路为已完成扩口并安装套管嘴及外套螺母的管路组件，其特征在于，包括底板(1)，滚轮(3)，压轮(12)，转动支撑组件和夹持组件；

滚轮(3)设于底板(1)上，侧壁设有与待成型管路匹配的第一凹槽；压轮(12)侧壁设有与待成型管路匹配的第二凹槽，压轮(12)通过第一转轴(5)固定在转动支撑组件上且可绕第一转轴(5)旋转，转动支撑组件带动压轮(12)绕滚轮(3)轴线旋转；

所述夹持组件包括加长杆(11)和调整支撑机构，所述加长杆(11)一端与待成型管路的扩口端配合并通过待成型管路上所设外套螺母连接，另一端置于调整支撑机构中；所述调整支撑机构固定于底板(1)上，用于调整加长杆(11)的姿态，并对加长杆(11)进行支撑；

所述滚轮(3)侧壁设有用于定位待成型管路上所设外套螺母的定位机构，通过外套螺母与所述定位机构的配合实现待成型管路的扩口端与第一凹槽的定位；所述待成型管路置于所述第一凹槽和第二凹槽之间，转动支撑组件带动压轮(12)绕滚轮(3)轴线旋转实现待成型管路沿第一凹槽的弯曲。

2.根据权利要求1所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述滚轮(3)侧壁所设用于定位外套螺母的定位机构为第三凹槽，所述外套螺母端面与所述第三凹槽的侧壁面配合，实现待成型管路扩口端与第一凹槽的定位。

3.根据权利要求1所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述调整支撑机构包括压板(9)，支撑块(10)和第二转轴(8)；所述支撑块(10)与压板(9)中分别设有与加长杆(11)匹配的凹槽，所述支撑块(10)与压板(9)配合后实现对加长杆(11)的夹持；所述支撑块(10)通过第二转轴(8)安装于底板(1)上，支撑块(10)可进行沿第二转轴(8)的轴线的直线运动，以及绕第二转轴(8)的轴线的旋转，调整加长杆(11)的姿态，实现待成型管路的扩口端与第一凹槽的定位。

4.根据权利要求1所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述加长杆(11)一端为与待成型管路的扩口端相匹配的锥形结构。

5.根据权利要求1所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述弯制工装还包括第三转轴(2)，滚轮(3)通过第三转轴(2)安装于底板(1)上，所述第三转轴(2)穿过滚轮(3)的轴线。

6.根据权利要求5所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述弯制工装还包括圆柱销(14)，所述滚轮(3)的侧壁设有平面，所述圆柱销(14)固定于底板(1)上，且与滚轮(3)侧壁所设平面配合，限制滚轮(3)绕第三转轴(2)的旋转。

7.根据权利要求5所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述转动支撑组件包括支架组件(4)和转杆(7)，所述压轮(12)通过第一转轴(5)安装在支架组件(4)中，所述转杆(7)与支架组件(4)固定连接；

所述支架组件(4)与第三转轴(2)连接，通过转杆(7)推动支架组件(4)进而带动压轮(12)绕第三转轴(2)旋转。

8.根据权利要求7所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述转动支撑组件还包括堵头(6)，所述堵头(6)为两端设有外螺纹的圆柱结构；

转杆(7)为中空杆状结构，一端设有与堵头(6)所设外螺纹配合的内螺纹；所述支架组件(4)为中空结构，侧壁设有与堵头(6)所设外螺纹配合的内螺纹；所述转杆(7)与支架组件(4)之间通过堵头(6)实现固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种扩口式管路的弯制工装，其特征在于，所述滚轮(3)半径与待成型管路所需弯曲半径相匹配；所述第一凹槽沿滚轮(3)周向设置，第二凹槽沿压轮(12)周向设置。

10.一种扩口式管路的弯制方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的一种扩口式管路的弯制工装实现，包括以下步骤：

S1将加长杆(11)一端与待成型管路的扩口端配合并通过待成型管路上所设外套螺母连接；

S2将加长杆(11)另一端通过调整支撑机构进行支撑，并通过调整支撑机构调整加长杆(11)的姿态，使外套螺母与滚轮(3)侧壁所设定位机构进行配合，进而实现待成型管路的扩口端与第一凹槽的定位；

S3将待成型管路置于滚轮(3)侧壁所设第一凹槽和压轮(12)侧壁所设第二凹槽之间；

S4通过转动支撑组件使压轮(12)绕滚轮(3)轴线旋转实现待成型管路沿滚轮(3)周向的弯曲。

11.一种管路的成型方法，其特征在于，依次包括管路下料，截短，安装套管嘴及外套螺母，扩口，弯曲成型；所述弯曲成型采用权利要求10所述的一种扩口式管路的弯制方法实现。

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