CN114378153B - 一种薄壁钢管冷弯模具及冷弯方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，具体地涉及一种薄壁钢管冷弯模具及冷弯方法。本发明的冷弯模具包括工作平台、第一弯曲模、定位夹持机构、第二弯曲模、驱动机构和挡块；第一弯曲模固定在工作平台的一侧，其上设置有用于定位连接的第一孔和第二孔；定位夹持机构可拆卸的连接在工作平台的上表面，其内设置有用于对待冷弯钢管的导向孔，并定位待冷弯钢管使其与第一弯曲模的上端接触；第二弯曲模可拆卸的连接在工作平台的另一侧，且第二弯曲模的下端与第一弯曲模平齐；驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模或第二弯曲模上；挡块可拆卸的连接在工作平台上，且位于第二弯曲模的左侧。本发明通过简单的结构，实现了对薄壁钢管高精度的冷弯。

Description

一种薄壁钢管冷弯模具及冷弯方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体地涉及一种薄壁钢管冷弯模具及冷弯方法。

背景技术

管材弯曲是将管材坯料弯制成具有一定弯曲半径、弯曲角度和形状的塑性加工方法，用管材制造的空间弯曲件，具有比重低、吸震力强、介质流通量大等一系列优良性能，广泛应用于汽车、轮船、飞机、压力容器等各种运载器上的气液输送管路，是一种附加值较高的塑性成形工艺。

薄壁钢管管壁支撑失稳临界力较低，因此管件在外力作用下弯曲时，易出现外侧壁受拉力而变薄，内侧壁受压应力而增厚或起皱，弯曲部分的截面发生畸变、弯曲回弹等问题，其尺寸、性能变化较大，严重影响产品的性能和质量。某型薄壁弯管(如图10所示)，结构为多部位弯曲，为单件小批量生产，因此设计冷弯模具为最佳选择，但存在难点是设计多个模具，易出现相互干扰，定位困难等问题，必须设计合适的弯管模具及工艺参数以保证产品质量的稳定。

发明内容

本发明提供了一种薄壁钢管冷弯模具及冷弯方法，目的在于针对现有技术存在的问题，提出一种结构简单，拆卸方便，能够一次冷弯成型，以提高生产效率和质量，降低生产成本的模具。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种薄壁钢管冷弯模具，包括

工作平台；

第一弯曲模，第一弯曲模固定在工作平台的一侧，其上设置有用于定位连接的第一孔和第二孔；

定位夹持机构，定位夹持机构可拆卸的连接在工作平台的上表面，其内设置有用于对待冷弯钢管的导向孔，并定位待冷弯钢管使其与第一弯曲模的上端接触；

第二弯曲模，第二弯曲模可拆卸的连接在工作平台的另一侧，且第二弯曲模与第一弯曲模远离定位夹持机构端平齐；

驱动机构，驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模或第二弯曲模上；

挡块，挡块可拆卸的连接在工作平台上，且位于第二弯曲模的左侧。

所述的定位夹持机构包括两个定位压块；两个定位压块上下设置，且两个定位压块的中间位置形成用于待冷弯的钢管通过的导向孔。

所述的定位压块为矩形块；矩形块的一表面上垂直于长边方向设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；半圆形槽的两侧对称的开有用于与工作平台连接的贯穿螺纹孔。

所述的驱动机构包括滚轮和杠杆；所述的杠杆上开有三个贯穿通孔，三个贯穿通孔均置于杠杆中心的一侧，靠近中心的贯穿通孔用于连接滚轮，另外两个贯穿通孔用于与第一弯曲模或第二弯曲模的连接。

所述的滚轮的侧壁上沿周向设置有用于卡接待冷弯钢管的环状的半圆形槽；且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的滚轮采用CrWMn HRC50-55钢加工而成；所述的杠杆采用的是HRC35-40的45钢加工而成。

所述的工作平台为矩形板；矩形板的板面上设置有与第一弯曲模、第二弯曲模、挡块及定位夹持机构连接的连接孔；所述的矩形板的下表面上设置有矩形凸起。

所述的挡块为圆柱体，其轴心线上设置有贯穿通孔，用于与工作平台的可拆卸连接。

所述的第一弯曲模是一个板状结构，其左上部有L形缺口，第一弯曲模的上端为直边，直边的右侧衔接有圆心角为76.6°、半径为22mm的第一扇形的弧形边，且此弧形边的下端无缝连接有圆心角为113.06°、半径为84.5mm的第二扇形的弧形边；在直边、第一扇形的弧形边及第二扇形的弧形边上设置有用于卡接待冷弯钢管的半圆形通槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的第一孔设置在第一扇形所在圆的圆心上；所述的第二孔设置于第二扇形所在圆的圆心上，且第一孔和第二孔的连线与第一扇形的弧形边的交点为第二扇形的弧形边的起点；所述定位夹持机构竖直设置在异形板的L形缺口内。

所述的第二弯曲模是一个矩形的板状结构；矩形板的左下角为弧形，其弧心角为90°；第二弯曲模上设置有两个通孔，一个用于可拆卸连接驱动机构的第三孔，另一个用于与工作平台的可拆卸连接的第四孔；第二弯曲模的弧形边上设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同。

一种薄壁钢管冷弯模具的冷弯方法，包括如下步骤，

第一步：将第一弯曲模固定连接在工作平台上，将定位夹持机构和挡块可拆卸的连接在工作平台上；

第二步：将待冷弯钢管的后端插入定位夹持机构中的导向孔内，待后端端面与导向孔的出口面平齐，停止插入并使裸露在外的待冷弯钢管平行的与第一弯曲模的上端面接触；

第三步：将驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模的第一孔内，并使待冷弯钢管置于驱动机构与第一弯曲模之间；

第四步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的I型弯曲进行加工；

第五步：当待冷弯钢管的I型弯曲完成后，将驱动机构从第一孔内拆除，并将其安装在第二孔内，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第一弯曲模之间；

第六步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的II型弯曲进行加工；

第七步：当待冷弯钢管的II型弯曲加工完成后，拆除挡块，安装第二弯曲模，之后，将驱动机构从第一弯曲模上卸下，并将其安装在第二弯曲模上，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第二弯曲模之间；

第八步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的III型弯曲进行加工；

第九步：待冷弯钢管的III型弯曲加工完成后，拆除第二弯曲模，取出冷弯好的钢管即可。

有益效果：

(1)本发明的冷弯模具通过工作平台、第一弯曲模、定位夹持机构、第二弯曲模、驱动机构和挡块构成；本发明通过简单的结构，实现了某型薄壁钢管高精度的冷弯。

(2)本发明将待冷弯钢管及第一弯曲模、第二弯曲模定位后，通过在弯曲时更换驱动机构的位置，直接将待冷弯钢管弯曲成形，避免了因使用多个模具、多次加工带来的过大累计误差，大大提高了加工精度。

(3)本发明的第一弯曲模、第二弯曲模及滚轮的侧壁上半圆形槽的设计，消除了待冷弯钢管内外侧在弯曲时，因模具对其的法向挤压作用而造成的截面畸变。

(4)本发明的第一弯曲模、第二弯曲模及滚轮采用硬度较高的CrWM HRC50-55加工而成，压块及杠杆等模具配件择选用硬度较低的HRC35-40的45钢，减小了因模具互相配合所造成的磨损。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例进行详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的冷弯模具立体示意图；

图2是本发明的冷弯模具结构俯视图；

图3是本发明的冷弯模具中定位压块与工作平台连接结构剖面图；

图4是本发明的冷弯模具中第一弯曲模与滚轮配合剖面图；

图5是本发明的冷弯模具中第二弯曲模与滚轮配合剖面图；

图6是本发明的冷弯模具中滚轮杠杆组合结构剖面图；

图7是本发明的冷弯模具中第一弯曲模的结构示意图；

图8是本发明的冷弯模具中第二弯曲模的结构示意图；

图9是本发明的冷弯模具中杠杆的结构示意图；

图10是薄壁钢管冷弯成型示意图。

图中：1-工作平台；2-螺栓；3-第一垫圈；4-第二垫圈；5-定位压块；6-第一销钉；7-滚轮；8-杠杆；9-第一弯曲模；10-第二弯曲模；11-第三孔；12-挡块；13-第四孔；14-第二销钉；15-第二孔；16-第一孔。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下通过本发明的较佳实施例进行详细说明。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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的一部分实施例，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。

实施例一：

参照图1-图9所示的一种薄壁钢管冷弯模具，包括

工作平台1；

第一弯曲模9，第一弯曲模9固定在工作平台1的一侧，其上设置有用于定位连接的第一孔16和第二孔15；

定位夹持机构，定位夹持机构可拆卸的连接在工作平台1的上表面，其内设置有用于对待冷弯钢管的导向孔，并定位待冷弯钢管使其与第一弯曲模9的上端接触；

第二弯曲模10，第二弯曲模10可拆卸的连接在工作平台1的另一侧，且第二弯曲模10与第一弯曲模9远离定位夹持机构端平齐；

驱动机构，驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模9或第二弯曲模10上；

挡块12，挡块12可拆卸的连接在工作平台1上，且位于第二弯曲模10的左侧。

在具体应用时，首先将第一弯曲模9固定连接在工作平台1上，将定位夹持机构和挡块12可拆卸的连接在工作平台1上；之后，将待冷弯钢管的后端插入定位夹持机构中的导向孔内，当冷弯钢管后端端面与导向孔的出口面平齐后，停止插入并使裸露在外的待冷弯钢管平行的与第一弯曲模9的上端面接触；随后，将驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模9的第一孔16内，并使待冷弯钢管置于驱动机构与第一弯曲模9之间；旋转驱动机构，对待冷弯钢管的I型弯曲进行加工。当待冷弯钢管的I型弯曲完成后，将驱动机构从第一孔16内拆除，并将其安装在第二孔15内，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第一弯曲模9之间，再一次旋转驱动机构，对待冷弯钢管的II型弯曲进行加工；当待冷弯钢管的II型弯曲加工完成后，拆除挡块12，通过第二弯曲模10上的第四孔13安装，之后，将驱动机构从第一弯曲模9上卸下，并将其安装在第二弯曲模10上，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第二弯曲模10之间；再旋转驱动机构，对待冷弯钢管的III型弯曲进行加工；待冷弯钢管的III型弯曲加工完成后，拆除第二弯曲模10，取出冷弯好的钢管即可。

本发明通过工作平台、第一弯曲模、定位夹持机构、第二弯曲模、驱动机构和挡块构成，其通过简单的结构，实现了某型薄壁钢管高精度的冷弯。

本发明将待冷弯钢管及第一弯曲模、第二弯曲模定位后，通过对待冷弯钢管上不同的弯曲型，驱动机构更换不同的位置，直至将待冷弯钢管弯曲成形，避免了现有技术中因使用多个模具、多次加工带来的过大累计误差，大大提高了钢管冷弯的加工精度。

实施例二：

参照图1-图3所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上，所述的定位夹持机构包括两个定位压块5；两个定位压块5上下设置，且两个定位压块5的中间位置形成用于待冷弯的钢管通过的导向孔。

在具体应用时，将两个定位压块5上下相对设置，之后，用2个M6X25螺栓2固定在工作平台1上，实现待冷弯钢管的夹持，并固定待冷弯钢管的一端，以抵消驱动机构中的滚轮7对其法向的作用力及接触摩擦力。待冷弯钢管的另一端平行与第一弯曲模9的端面接触，调整待冷弯钢管的后端面，使待冷弯钢管后端端面与导向孔的出口面平齐，实现对待冷弯钢管的准确定位。

实施例三：

参照图1-图3所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例二的基础上，所述的定位压块5为矩形块；矩形块的一表面上垂直于长边方向设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；半圆形槽的两侧对称的开有用于与工作平台1连接的贯穿螺纹孔。

在具体应用时，2个定位压块上下设置，且设置有半圆形槽的两面相对设置，通过相互配合形成容置待冷弯钢管的导向孔。2个定位压块通过2个M6X25螺栓2固定在工作平台1上，实现对待钢管冷弯进行弯曲时的夹持及对其一端的固定，以抵消滚轮7对其法向的作用力及接触摩擦力的目的。

为了使连接更加的牢固，M6X25螺栓2与通过位于最上面的定位压块5之间设置有第一垫圈3和第二垫圈4。第一垫圈3采用的是GB93垫圈，第二垫圈4采用的是GB97.1垫圈。

本实施例中，定位压块5采用硬度较高的CrWMn(HRC50-55)加工而成，M6X25螺栓2选用硬度较低的45钢(HRC35-40)，减小了因模具互相配合所造成的磨损。

实施例四：

参照图1、图2、图4-图6和图9所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上，所述的驱动机构包括滚轮7和杠杆8；所述的杠杆8上开有三个贯穿通孔，三个贯穿通孔均置于杠杆8中心的一侧，靠近中心的贯穿通孔用于连接滚轮7，另外两个贯穿通孔用于与第一弯曲模9或第二弯曲模10的连接。

在具体应用时，滚轮7通过第一销钉6连接在杠杆8的下表面。在对待冷弯钢管上I型弯曲进行加工时，通过杠杆8上靠近滚轮7的贯穿通孔，利用第一销钉6连接在第一弯曲模9上的第一孔16内，并使滚轮7和第一弯曲模9将待冷弯钢管夹持，之后旋转杠杆8，实现对待冷弯钢管上I型弯曲的加工。I型弯曲加工完成后，将杠杆8从第一弯曲模9上拆下，再通过杠杆8上远离滚轮7的贯穿通孔，利用第一销钉6连接在第一弯曲模9上的第二孔15内，并使滚轮7和第一弯曲模9将待冷弯钢管夹持，之后旋转杠杆8，实现对待冷弯钢管上II型弯曲的加工。当待冷弯钢管上II型弯曲的加工完成后，将杠杆8从第一弯曲模9上拆下，再进行后续的加工。

采用本发明的技术方案，当待冷弯钢管及第一弯曲模9定位后，在加工待冷弯钢管上的I型、II型弯曲时，只杠杆8在第一弯曲模9上的固定位置，即可直接弯曲成形，避免了因采用并更换多个模具、进行多次加工所带来的累计误差，大大提高了待冷弯钢管的加工精度。

本实施例中的杠杆8的横截面为矩形，杠杆8采用此技术方案，使得杠杆8与滚轮7的连接更加稳定。

实施例五：

参照图1、图2、图4-图6所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例四一的基础上，所述的滚轮7的侧壁上沿周向设置有用于卡接待冷弯钢管的环状的半圆形槽，且其半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的滚轮7采用CrWMn HRC50-55钢加工而成；所述的杠杆8采用的是HRC35-40的45钢加工而成。

在具体应用时，对钢管进行弯曲时，待冷弯钢管与第一弯曲模9或第二弯曲模10及滚轮7之间会产生较大的法向应力。通过在滚轮7上设置半圆形槽，当杠杆8固定第一弯曲模9或第二弯曲模10上后，滚轮7与第一弯曲模9或第二弯曲模10侧壁上设置的半圆形槽相配合，将待冷弯钢管夹持其中，在对待冷弯钢管进行弯曲操作时，有效避免了因模具对其的法向挤压作用而造成的截面畸变。

本实施例中，滚轮7采用硬度较高的CrWMn(HRC50-55)加工而成，杠杆8及销钉等模具配件选用硬度较低的45钢(HRC35-40)，减小了因模具互相配合所造成的磨损。

实施例六：

参照图1-图3所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上：所述的工作平台1为矩形板；矩形板的板面上设置有与第一弯曲模9、第二弯曲模10、挡块12及定位夹持机构连接的连接孔；所述的矩形板的下表面上设置有矩形凸起。

在具体应用时，将第一弯曲模9、第二弯曲模10、挡块12、定位夹持机构及驱动机构均布置在工作平台1上，使得操作更加方便，衔接更加紧密，以减少加工过程中带来的累计误差，提高加工精度。

矩形板的下表面上设置有矩形凸起，便于操作时工作平台1的夹持、固定。

实施例七：

参照图1和图2所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上：所述的挡块12为圆柱体，其轴心线上设置有贯穿通孔，用于与工作平台1的可拆卸连接。

在具体应用时，挡块12用于对待冷弯钢管进行II型弯曲结束时，对杠杆8的限位阻挡。

实施例八：

参照图1、图2、图4和图7所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上：所述的第一弯曲模9是一个板状结构，其左上部有L形缺口，第一弯曲模9的上端为直边，直边的右侧衔接有圆心角为76.6°、半径为22mm的第一扇形的弧形边，且此弧形边的下端无缝连接有圆心角为113.06°、半径为84.5mm的第二扇形的弧形边；在直边、第一扇形的弧形边及第二扇形的弧形边上设置有用于卡接待冷弯钢管的半圆形通槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的第一孔16设置在第一扇形所在圆的圆心上；所述的第二孔15设置于第二扇形所在圆的圆心上，且第一孔16和第二孔15的连线与第一扇形的弧形边的交点为第二扇形的弧形边的起点；所述定位夹持机构竖直设置在异形板的L形缺口内。

在具体应用时，短半径扇形板用于对待冷弯钢管进行I型弯曲的加工、长半径扇形板用于对待冷弯钢管进行II型弯曲的加工。

短半径扇形板的弧形边与待冷弯钢管的I型弯曲曲度吻合，长半径扇形板的弧形边与待冷弯钢管的II型弯曲曲度吻合。在具体应用时，还要考虑回弹量的问题，可以通过现有技术，对回弹量进行计算，将第一弯曲模9短半径扇形板的弧形边及长半径扇形板的弧形边的曲度增加，以保证加工后的待冷弯钢管的弯曲半径和弯曲角度达到使用要求。

本技术方案的采用，在加工时只需移动杠杆8的固定位置，即可方便的完成I型和II型弯曲的加工，避免了因采用并更换多个模具、进行多次加工所带来的累计误差，大大提高了待冷弯钢管的加工精度。

在具体应用时，第一弯曲模9远离定位夹持机构一端的半圆形通槽的槽底，与第二弯曲模10靠近第一弯曲模9处的半圆形槽的槽底平齐。

实施例九：

参照图1、图2、图5和图8所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上：所述的第二弯曲模10是一个矩形的板状结构；矩形板的左下角为弧形，其弧心角为90°；第二弯曲模10上设置有两个通孔，一个用于可拆卸连接驱动机构的第三孔11，另一个用于与工作平台1的可拆卸连接的第四孔13；第二弯曲模10的弧形边上设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同。

在具体应用时，当I待冷弯钢管的I型弯曲的加工完成后，将驱动机构从第一弯曲模9上取下，并将驱动机构通过杠杆8上靠近滚轮7的通孔用第一销钉6安装在第二弯曲模10的第三孔11上，并使滚轮7和第二弯曲模10将待冷弯钢管夹持，之后旋转杠杆8，实现对待冷弯钢管上III型弯曲的加工。

第二弯曲模10的弧形边用于对待冷弯钢管进行III型弯曲的加工，因此第二弯曲模10上扇形的弧形曲度与III型弯曲曲度吻合。在设计扇形好的弧形边的曲度时，要考虑考虑回弹量的问题，将扇形的弧形边的曲度适度增加，以保证加工后的待冷弯钢管的弯曲半径和弯曲角度达到使用要求。

实施例十：

参照图1-图9所示的一种薄壁钢管冷弯模具，在实施例一的基础上：所述的定位夹持机构包括两个定位压块5；两个定位压块5上下设置，且两个定位压块5的中间位置形成用于待冷弯的钢管通过的导向孔；所述的定位压块5为矩形块；矩形块的一表面上垂直于长边方形设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同，半圆形槽的两侧对称的开有用于与工作平台1连接的贯穿螺纹孔；所述的驱动机构包括滚轮7和杠杆8；所述的杠杆8上开有三个贯穿通孔，三个贯穿通孔均置于杠杆8中心的一侧，靠近中心的贯穿通孔用于连接杠杆8，另外两个贯穿通孔用于与第一弯曲模9或第二弯曲模10的连接；所述的滚轮7的侧壁上沿周向设置有用于卡接待冷弯钢管的环状的半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的工作平台1为矩形板；矩形板的板面上设置有与第一弯曲模9、第二弯曲模10、挡块12及定位夹持机构连接的连接孔；所述的矩形板的下表面上设置有矩形凸起；所述的挡块12为圆柱体，其轴心线上设置有贯穿通孔，用于与工作平台1的可拆卸连接；所述的第一弯曲模9是一个板状结构，其左上部有L形缺口，第一弯曲模9的上端为直边，直边的右侧衔接有圆心角为76.6°、半径为22mm的第一扇形的弧形边，且此弧形边的下端无缝连接有圆心角为113.06°、半径为84.5mm的第二扇形的弧形边；在直边、第一扇形的弧形边及第二扇形的弧形边上设置有用于卡接待冷弯钢管的半圆形通槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的第一孔16设置在第一扇形所在圆的圆心上；所述的第二孔15设置于第二扇形所在圆的圆心上，且第一孔16和第二孔15的连线与第一扇形的弧形边的交点为第二扇形的弧形边的起点；所述定位夹持机构竖直设置在异形板的L形缺口内；所述的第二弯曲模10是一个矩形的板状结构；矩形板的左下角为弧形，其弧心角为90°；第二弯曲模10上设置有两个通孔，一个用于可拆卸连接驱动机构的第三孔11，第三孔11设置于扇形的中心，另一个用于与工作平台1的可拆卸连接的第四孔13；第二弯曲模10的弧形边上设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的滚轮7、第一弯曲模9和第二弯曲模10采用CrWMn HRC50-55钢加工而成；所述的杠杆8采用的是HRC35-40的45钢加工而成。

在实际使用时，首先将第一弯曲模9固定连接在工作平台1上，将定位夹持机构和挡块12可拆卸的连接在工作平台1上；之后，将待冷弯钢管的后端插入定位夹持机构中的导向孔内，当冷弯钢管后端端面与导向孔的出口面平齐后，停止插入并使裸露在外的待冷弯钢管平行的进入第一弯曲模9的短半径扇形板的上部侧壁上的半圆形槽内；随后，将驱动机构的杠杆8可拆卸的连接在第一弯曲模9上的第一孔16内，并使滚轮7与第一弯曲模9将待冷弯钢管置夹持；之后，旋转驱动机构中的杠杆8，带动滚轮7围绕第一弯曲模9转动，对待冷弯钢管的I型弯曲进行加工。当待冷弯钢管的I型弯曲完成后，即杠杆8抵达f1位置时，将驱动机构从第一孔16内拆除，并将其安装在第一弯曲模9上的第二孔15内，并使滚轮7与第一弯曲模9将待冷弯钢管置夹持，再一次旋转驱动机构中的杠杆8，带动滚轮7围绕第一弯曲模9转动，实现对待冷弯钢管的II型弯曲进行加工，当杠杆8抵达f2位置时，待冷弯钢管的II型弯曲加工完成，杠杆8继续旋转至f3位置，被挡块12阻挡则停止旋转即。拆除挡块12，将第二弯曲模10通过其上的第四孔13，利用第二销钉14安装在工作平台1上，之后，将驱动机构从第一弯曲模9上卸下，通过杠杆8上的靠近滚轮7的通孔，利用第一销钉6安装在第二弯曲模10上的第三孔11内，并使滚轮7与第二弯曲模10将待冷弯钢管的待冷弯端夹持，再旋转驱动机构的杠杆8，带动滚轮7围绕第二弯曲模10转动，实现对待冷弯钢管的III型弯曲进行加工；待杠杆8抵达f4位置时，冷弯钢管的III型弯曲加工完成，之后拆除第二弯曲模10，取出冷弯好的钢管即可。

本发明通过简单的结构，实现了某型薄壁钢管高精度的冷弯。本发明将待冷弯钢管及第一弯曲模、第二弯曲模定位后，通过在弯曲时更换驱动机构的位置，直接将待冷弯钢管弯曲成形，避免了因使用多个模具、多次加工带来的过大累计误差，大大提高了加工精度。本发明的第一弯曲模、第二弯曲模及滚轮的侧壁上半圆形槽的设计，消除了待冷弯钢管内外侧在弯曲时，因模具对其的法向挤压作用而造成的截面畸变。本发明的第一弯曲模、第二弯曲模及滚轮采用硬度较高的CrWM HRC50-55加工而成，压块及杠杆等模具配件择选用硬度较低的HRC35-40的45钢，减小了因模具互相配合所造成的磨损。

本实施例中的，第一弯曲模9短半径扇形板的半径为22mm；长半径扇形板的半径为84.5mm；第二弯曲模10中扇形的半径为22mm；第二弯曲模10与第一弯曲模9之间的间距为50mm。

实施例十一：

一种薄壁钢管冷弯模具的冷弯方法，包括如下步骤，

第一步：将第一弯曲模9固定连接在工作平台1上，将定位夹持机构和挡块12可拆卸的连接在工作平台1上；

第二步：将待冷弯钢管的后端插入定位夹持机构中的导向孔内，待后端端面与导向孔的出口面平齐，停止插入并使裸露在外的待冷弯钢管平行的与第一弯曲模9的上端面接触；

第三步：将驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模9的第一孔16内，并使待冷弯钢管置于驱动机构与第一弯曲模9之间；

第四步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的I型弯曲进行加工；

第五步：当待冷弯钢管的I型弯曲完成后，将驱动机构从第一孔16内拆除，并将其安装在第二孔15内，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第一弯曲模9之间；

第六步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的II型弯曲进行加工；

第七步：当待冷弯钢管的II型弯曲加工完成后，拆除挡块12，安装第二弯曲模10，之后，将驱动机构从第一弯曲模9上卸下，并将其安装在第二弯曲模10上，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第二弯曲模10之间；

第八步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的III型弯曲进行加工；

第九步：待冷弯钢管的III型弯曲加工完成后，拆除第二弯曲模10，取出冷弯好的钢管即可。

采用本发明的技术方案，能够不移动薄壁待冷弯钢管，就将其冷弯成型，有效地解决某型产品的冷弯成型问题，提高了生产效率和质量，且降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：包括

工作平台(1)；

第一弯曲模(9)，第一弯曲模(9)固定在工作平台(1)的一侧，其上设置有用于定位连接的第一孔(16)和第二孔(15)；

定位夹持机构，定位夹持机构可拆卸的连接在工作平台(1)的上表面，其内设置有用于对待冷弯钢管的导向孔，并定位待冷弯钢管使其与第一弯曲模(9)的上端接触；

第二弯曲模(10)，第二弯曲模(10)可拆卸的连接在工作平台(1)的另一侧，且第二弯曲模(10)与第一弯曲模(9)远离定位夹持机构端平齐；

驱动机构，驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模(9)或第二弯曲模(10)上；

挡块(12)，挡块(12)可拆卸的连接在工作平台(1)上，且位于第二弯曲模(10)的左侧；

所述的第一弯曲模(9)是一个板状结构，其左上部有L形缺口，第一弯曲模(9)的上端为直边，直边的右侧衔接有圆心角为76.6°、半径为22mm的第一扇形的弧形边，且此弧形边的下端无缝连接有圆心角为113.06°、半径为84.5mm的第二扇形的弧形边；在直边、第一扇形的弧形边及第二扇形的弧形边上设置有用于卡接待冷弯钢管的半圆形通槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；所述的第一孔(16)设置在第一扇形所在圆的圆心上；所述的第二孔(15)设置于第二扇形所在圆的圆心上，且第一孔(16)和第二孔(15)的连线与第一扇形的弧形边的交点为第二扇形的弧形边的起点；所述定位夹持机构竖直设置在异形板的L形缺口内；

所述的第二弯曲模(10)是一个矩形的板状结构；矩形板的左下角为弧形，其弧心角为90°；第二弯曲模(10)上设置有两个通孔，一个用于可拆卸连接驱动机构的第三孔(11)，另一个用于与工作平台(1)的可拆卸连接的第四孔(13)；第二弯曲模(10)的弧形边上设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同。

2.如权利要求1所述的一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：所述的定位夹持机构包括两个定位压块(5)；两个定位压块(5)上下设置，且两个定位压块(5)的中间位置形成用于待冷弯的钢管通过的导向孔。

3.如权利要求2所述的一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：所述的定位压块(5)为矩形块；矩形块的一表面上垂直于长边方向设置有半圆形槽，且半圆形槽的内径与待冷弯钢管的外径相同；半圆形槽的两侧对称的开有用于与工作平台(1)连接的贯穿螺纹孔。

4.如权利要求1所述的一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：所述的驱动机构包括滚轮(7)和杠杆(8)；所述的杠杆(8)上开有三个贯穿通孔，三个贯穿通孔均置于杠杆(8)中心的一侧，靠近中心的贯穿通孔用于连接滚轮(7)，另外两个贯穿通孔用于与第一弯曲模(9)或第二弯曲模(10)的连接。

5.如权利要求4所述的一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：所述的滚轮(7)的侧壁上沿周向设置有用于卡接待冷弯钢管的环状的半圆形槽；所述的滚轮(7)采用CrWMn HRC50-55钢加工而成；所述的杠杆(8)采用的是HRC35-40的45钢加工而成。

6.如权利要求1所述的一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：所述的工作平台(1)为矩形板；矩形板的板面上设置有与第一弯曲模(9)、第二弯曲模(10)、挡块(12)及定位夹持机构连接的连接孔；所述的矩形板的下表面上设置有矩形凸起。

7.如权利要求1所述的一种薄壁钢管冷弯模具，其特征在于：所述的挡块(12)为圆柱体，其轴心线上设置有贯穿通孔，用于与工作平台(1)的可拆卸连接。

8.如权利要求1-7任意一项所述的一种薄壁钢管冷弯模具的冷弯方法，其特征在于，包括如下步骤，

第一步：将第一弯曲模(9)固定连接在工作平台(1)上，将定位夹持机构和挡块(12)可拆卸的连接在工作平台(1)上；

第二步：将待冷弯钢管的后端插入定位夹持机构中的导向孔内，待后端端面与导向孔的出口面平齐，停止插入并使裸露在外的待冷弯钢管平行的与第一弯曲模(9)的上端面接触；

第三步：将驱动机构可拆卸的连接在第一弯曲模(9)的第一孔(16)内，并使待冷弯钢管置于驱动机构与第一弯曲模(9)之间；

第四步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的I型弯曲进行加工；

第五步：当待冷弯钢管的I型弯曲完成后，将驱动机构从第一孔(16)内拆除，并将其安装在第二孔(15)内，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第一弯曲模(9)之间；

第六步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的II型弯曲进行加工；

第七步：当待冷弯钢管的II型弯曲加工完成后，拆除挡块(12)，安装第二弯曲模(10)，之后，将驱动机构从第一弯曲模(9)上卸下，并将其安装在第二弯曲模(10)上，并使待冷弯钢管的待冷弯端置于驱动机构与第二弯曲模(10)之间；

第八步：旋转驱动机构，对待冷弯钢管的III型弯曲进行加工；

第九步：待冷弯钢管的III型弯曲加工完成后，拆除第二弯曲模(10)，取出冷弯好的钢管即可。