彎管機頂推裝置的防失穩構件的製作方法

2023-06-04 02:37:56 1

專利名稱：彎管機頂推裝置的防失穩構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種彎管機頂推裝置的防失穩構件，是一種數控彎管加工裝置，可以 提高大口徑薄壁管的彎曲質量效果顯著。
背景技術：
目前，公知的頂推裝置是裝載在彎管機工作平臺上可活動小車上面的對彎曲管件 尾端施加推力的具有獨立驅動系統的裝置。
由於管材彎曲都會發生中性層內移，從而使彎管的外側壁厚減薄，內側的壁厚增 厚；彎曲半徑越小，壁厚減薄越嚴重。彎管成形壁厚減薄量是成形質量的重要指標， 從而限制了薄壁管極限彎曲半徑。改變管材數控彎曲軸向受力狀態，控制中性層偏移 狀態，可以減小壁厚的減薄量，提高管件彎曲質量。頂推裝置的工作原理就是在管件 後端施加一個推力，以改變彎管外側拉應力，從而減小彎管外側壁厚減薄。
但是對於不鏽鋼、鋁合金、鈦合金等大口徑薄壁管小彎曲半徑(壁厚小於1毫米，
壁厚因子大於40，相對彎曲半徑小於2.0)成形時，由於壁厚因子大，結構穩定性差，
目前的頂推裝置對管件尾端施加推力時極易發生失穩現象，反而容易導致管件發生偏 心和屈曲，管件流動不暢，外側壁厚過度減薄甚至斷裂。

發明內容
要解決的技術問題
為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種彎管機頂推裝置的防失穩構件， 可以對管材末端進行定位和支撐，能最大限度保持管材端部的截面穩定性，實現減小 軸向拉應力，進而控制管材壁厚減薄的目的，以克服現有的在大口徑薄壁管小彎曲半 徑成形時施加頂推易發生失穩的問題。技術方案
一種彎管機頂推裝置的防失穩構件，其特徵在於包括螺紋端1、凸緣2和內襯端3;
螺紋端1和內襯端3分別位於凸緣2的兩側並被凸緣2隔開，軸向貫穿通孔5;所述 的內襯端3的直徑小於被彎曲管件的內壁直徑0.5到1.0毫米，內襯端3的最短長度為 內襯端頭部超過被彎曲管件失穩區20mm。
所述的內襯端3設計有四個對稱分布的工藝孔。
所述凸緣2的厚度為8mm到10mm。
有益效果
本發明提供的彎管機頂推裝置的防失穩構件的有益效果是，在進行大口徑薄壁管 小彎曲半徑彎曲成形時，使用該發明可以避免頂推推力造成的管件尾端失穩現象，顯 著降低大口徑薄壁管小彎曲半徑成形時壁厚減薄率，改善了管件的彎曲成形質量。經 過實際實驗驗證，在合理設置工藝參數的前提下，使用該發明能夠將成形管^^的壁厚-減薄率控制在25%以內，滿足航空航天領域的使用要求。該頂推裝置的防失穩構件設 計製造簡單方便，成本低，對於不同規格的圓形管件彎曲都能通過設計不同尺寸來滿 足其使用要求，適用性廣。


圖1:是本發明的結構圖
圖2:是本發明在工作狀態下與彎管機頂推裝置連接的裝配圖
圖3:是針對尺寸為①127mmxl.24mm大口徑薄壁鋁合金管數控彎曲使用普通頂
推的實施例結果與不使用頂推的實施例結果對比
圖4:是針對尺寸為0127mmxl.24mm大口徑薄壁鋁合金管數控彎曲使用裝載有
防失穩構件的頂推的實施例結果與不使用頂推的實施例結果對比1.螺紋端；2.凸緣；3.內襯端；4.工藝孔；5.通孔；6.彎曲管件；7.芯杆； 8.頂推裝置頭部。
具體實施例方式
現結合實施例、附圖對本發明作進一步描述:
圖1中防失穩構件為軸套類零件，整體由螺紋端、凸緣和內襯端三部分構成，螺 紋端和內襯端分別位於凸緣的兩側並被凸緣隔開，該零件的中心具有軸向貫穿通孔。 螺紋端用於與頂推裝置之間進行連接，使得防失穩構件的中心線與頂推裝置頭部的中 心線共線，螺紋端長度和螺紋尺寸應與具體裝載構件的頂推裝置的頭部內螺紋相匹配。 凸緣靠螺紋端的側面在工作狀態時緊貼頂推裝置頭部端面，以保證防失穩構件的中心 線與頂推裝置頭部的中心線之間不產生偏斜；凸緣靠內襯端的側面在工作狀態時作為
對彎曲管件末端的施力面，替代了原本的頂推裝置頭部端面對彎曲管件施加推力，凸
緣的厚度由實際情況決定， 一般以8mm到10mm為佳。內襯端在工作狀態時與管件 連接，管件末端嵌套在內襯端外表面， 一方面保證管件的中心線與防失穩構件的中心 線和頂推裝置頭部的中心線共線，起定位作用；另一方面內襯端外表面對管壁起軸向 支撐和限制的作用，可以避免管件末端發生形變和失穩，內襯端直徑由實際彎曲管件 內徑決定， 一般以小於管件內壁直徑0.5到1.0毫米為最佳，內襯端長度由管件的失穩 位置決定，最短長度必須保證內襯端頭部超過管件失穩區20mm。內襯端有四個對稱 分布的工藝孔，以便能方便地裝卸防失穩構件，工藝孔與凸緣靠內襯端側面的軸向距 離和工藝孔的直徑均由實際情況決定，以方便裝卸構件為準。軸向貫穿通孔的直徑由 內襯端直徑和彎管機芯杆直徑決定，既要保證芯杆從通孔中穿過時不和通孔內壁發生 任何接觸並能靈活抽芯，又要保證內襯端壁厚足夠大，使內襯端具有足夠的剛度來保 持管材端部的截面穩定性。在圖3所示的使用普通頂推的實施例結果中可以看到在使用普通頂推的情況下， 內外側厚向應變比不使用頂推的情況下內外側厚向應變大，即內側壁厚增厚變大，而 外側壁厚減薄也增大。而在理論上，使用頂推時，內側壁厚增厚應該變大，外側壁厚 減薄應該減小。說明管件發生偏心和屈曲，不但沒有改善管件彎曲過程中的壁厚減薄， 反而增大了壁厚減薄率。
本實施例中，彎曲管件規格為直徑4) 70mm，壁厚1.5mm，管件內壁直徑為d>67mm， 因此內襯端直徑確定為4)66mm;在圖3實施例中使用普通頂推發現在管件尾端約 卯mm處出現失穩，因此內襯端長度確定為140mm;凸緣厚度定為10mm;螺紋端長 度為100mm，螺紋尺寸與頂推頭部內螺紋相匹配；工藝孔與凸緣靠內襯端側面的軸向 距離取50mm，工藝孔直徑為4)16mm;又由於彎管機芯杆直徑為4>48mm，內襯端直 徑確定為4> 66mm ，因此通孔直徑定為4> 56mm。
從圖4所示的實驗結果可以看出管件在不使用頂推的情況下，最大厚向應變 0.255;管件在使用裝載有防失穩構件的頂推的情況下，最大厚向應變0.233，頂推的 作用體現出來，壁厚減薄量減小了 2%。說明防失穩構件能夠保持管材端部截面穩定 性，避免失穩現象的發生，提高了管件彎曲的成形質量。
權利要求
1. 一種彎管機頂推裝置的防失穩構件，其特徵在於包括螺紋端(1)、凸緣(2)和內襯端(3)；螺紋端(1)和內襯端(3)分別位於凸緣(2)的兩側並被凸緣(2)隔開，軸向貫穿通孔(5)；所述的內襯端(3)的直徑小於被彎曲管件的內壁直徑0.5到1.0毫米，內襯端(3)的最短長度為內襯端頭部超過被彎曲管件失穩區20mm。
2. 根據權利要求1所述的彎管機頂推裝置的防失穩構件，其特徵在於所述的內襯 端(3)設計有四個對稱分布的工藝孔。
3. 根據權利要求1或2所述的彎管機頂推裝置的防失穩構件，其特徵在於所述凸 緣(2)的厚度為8mm到10mm。
全文摘要
本發明涉及一種彎管機頂推裝置的防失穩構件，其特徵在於包括螺紋端1、凸緣2和內襯端3；螺紋端1和內襯端3分別位於凸緣2的兩側並被凸緣2隔開，軸向貫穿通孔5；所述的內襯端3的直徑小於被彎曲管件的內壁直徑0.5到1.0毫米，內襯端3的最短長度為內襯端頭部超過被彎曲管件失穩區20mm。有益效果是，在進行大口徑薄壁管小彎曲半徑彎曲成形時，使用本發明可以避免頂推推力造成的管件尾端失穩現象，顯著降低大口徑薄壁管小彎曲半徑成形時壁厚減薄率，改善了管件的彎曲成形質量。
文檔編號B21D7/16GK101422794SQ200810151030
公開日2009年5月6日 申請日期2008年9月19日 優先權日2008年9月19日
發明者嶽永保, 成 李, 合 楊, 梅 詹 申請人:西北工業大學