管材彎管小R成型方法及管端成型機與流程
2023-05-12 01:33:46 3
本發明屬於管件加工技術領域，具體涉及管材彎管小r成型方法及管端成型機。
背景技術：
彎管是改變管道方向的管件，在管子交叉、轉彎、繞梁等處，都可以看到彎管。彎管尺寸由管徑、彎曲角度和彎曲半徑三者確定。彎曲角度根據圖紙和施工現場實際情況確定，彎管的彎曲半徑應按管徑大小、設計要求及有關規定而定。既不能過大，也末免選得太小，因為彎曲半徑過大，不但用材料多，而且管子彎曲部分所佔的地方也大，這樣會給管道裝配帶來困難；彎曲半徑選得太小時，彎頭背部管壁由於過分伸長而減薄，使其強度降低，而在彎頭裡側管壁被壓縮，形成皺紋狀態。
通常管材彎管是直接通過彎管機直接彎出來，彎管機進行管材的彎曲和板料的彎曲一樣。彎管時，外徑為d，壁厚為t的管子受外力矩m的作用發生彎曲時，中性層外側管壁受拉應力σ1作用，管壁變薄；中性層內側管壁受拉應力σ1作用，管壁變厚。彎曲半徑越小，彎頭背面管壁減薄就越嚴重，對背部強度的影響就越大。管材彎曲半徑的大小，決定了管材在彎曲成形時所受阻力的大小。一般來說，管徑大彎曲半徑小，彎曲時容易出現內皺和打滑現象，彎曲質量很難保證，所以一般選用彎管模的r值為管子直徑的2-3倍為好。
彎管時，由於管材彎曲段內外側管壁厚度的變化，還使得彎曲段截面由原來的圓形變成了橢圓形。管材的變形程度，取決於相對彎曲半徑r/d和相對厚度t/d數值的大小、r/d和t/d值越小，表示變形程度越大。彎管斷面形狀的改變，會使管子的過流斷面面積減小，從而增加流體阻力，同時還會降低管子承受內壓力的能力。當彎管端部直線段短時，管材端部容易傾斜，嚴重影響管材加工質量。為保證管件成形質量，必須控制變形程度在許可範圍內，管材彎曲成形極限不僅取決於材料的力學性能和彎曲方法，而且還考慮管件的使用要求。
因此，如何在彎曲半徑比較小的情況下，改善管材彎管的變形程度，提高管件質量，提高彎管的良率，是一項亟待解決改善的重要技術問題。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是：為克服上述問題，提供一種管材彎管小r成型方法，改善彎管處的扁平度。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：管材彎管小r成型方法，其特徵在於，包括以下步驟：
s1:用彎管機將管材彎出彎曲半徑r1較大的彎管b；
s2:用管端成型機的夾模部件夾住所述彎管b，並用仿形衝頭抵住彎管b內壁和端面，壓縮仿形衝頭，形成彎曲半徑r2較小的彎管c；所述r2<r1。
具體地，所述步驟s2中，夾模部件的上夾饃和下夾模夾住彎管b的直線段，固定靠模固定彎管b的彎管段外側。
具體地，所述固定靠模的彎曲半徑為r2。
作為優選，所述管材直徑的0.8倍≤r2≤管材直徑的1.2倍，所述r1大於管材直徑的1.2倍。
更優選地，所述r1的範圍大於等於管材直徑的1.5倍，小於等於管材直徑的1.8倍。
具體地，所述彎管c的彎管處的扁平度為0.9-0.95。
本發明還包括管端成型機，其特徵在於，包括夾模部件和仿形衝頭，所述夾模部件包括固定靠模、上下設置在一條直線上的上夾模和下夾模，所述上夾模和下夾模分別和上油缸和下油缸連接，所述固定靠模設置彎曲弧度；所述仿形衝頭包括固定座、設置於固定座內的芯棒、設置於芯棒外圍的仿形護套、連接於固定座和仿形護套之間的彈性部件。
作為優選，所述固定靠模與控制元件連接，所述固定靠模的彎曲半徑可以根據需要由控制元件設置，所述固定靠模用於固定管材彎管處。
作為優選，所述芯棒的一端與固定座固定連接，所述芯棒的另一端芯棒頭部設置成r角或斜角。
作為優選的，芯棒頭部外側設置臺階，更為優選的，臺階可相對於芯棒伸縮移動。
進一步地，所述仿形護套與固定座滑動連接。更為優選地，通過設置導軌固定於固定座，仿形護套設置滑軌，通過導軌和滑軌的滑動連接；導軌包括兩根，設置於固定座兩側，與導軌相匹配的滑軌設置於仿形護套的兩側，形成滑動連接。
本發明的有益效果是：本發明管材彎管小r成型方法，通過兩步彎曲，形成彎曲半徑較小的彎管，彎管處的扁平度在0.9-0.95，解決了傳統彎管機彎管小r時扁平度在0.6-0.7的缺陷。本發明的管材彎管小r成型方法彎管處距離管口直線段在1-2倍彎曲半徑的管材，管口平面度在0.1內，管口變形小，解決了管材管端傾斜問題，顯著提高彎管彎曲質量。
本發明的管端成型機，通過夾膜部件的設置及固定靠模的固定，可以有助於解決管材小r成型扁平度和管端傾斜的問題，通過設置固定靠模可以保證彎管彎曲段外側質量；通過壓縮仿形衝頭，壓縮彈性部件，使固定座和仿形護套相對移動，芯棒頭部頂住管材內壁，保證彎管處扁平度在0.9以上；芯棒頭部設置成r角，有助於形成彎曲半徑較小的彎管。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是夾模部件結構示意圖；
圖2是仿形衝頭立體結構示意圖；
圖3是仿形衝頭俯視結構示意圖；
圖4是仿形衝頭a-a面剖視圖；
圖5是仿形衝頭a-a面壓縮狀態剖視圖；
圖6是管端成型機成型小r過程前模擬結構示意圖；
圖7是管端成型機成型小r過程後模擬結構示意圖。
圖中標記：1-上夾模，2-下夾模，3-固定靠模，4-管材，5-上油缸，6-下油缸，7-衝模部件，8-固定座，9-芯棒，10-仿形護套；11-彈簧；12-彈簧；13-滑軌；14-導軌；15-芯棒頭部；16-臺階；17-彎管段外側；18-彎管段內側；19-弧度腳。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
實施例1
如圖1-7所示，本發明還包括管端成型機，其特徵在於，包括夾模部件和仿形衝頭，所述夾模部件包括固定靠模3、上下設置在一條直線上的上夾模1和下夾模2，所述上夾模1和下夾模2分別與上油缸5和下油缸6連接，所述固定靠模3設置彎曲弧度；所述仿形衝頭包括固定座8、設置於固定座8內的芯棒9、設置於芯棒9外圍的仿形護套10、連接於固定座8和仿形護套10之間的彈性部件。本實施例中彈性部件為彈簧11，通過上油缸5和下油缸6帶動上夾模1和下夾模2，使上下兩個夾模之間發生相對移動。
作為優選，所述固定靠模3與控制元件連接，所述固定靠模3的彎曲半徑可以根據需求設置，所述固定靠模3用於固定管材4彎管段外側17。
作為優選，所述仿形護套10的一端設置凸出的弧度腳19，所述弧度腳19用於抵壓管材4彎管段內側18，保證彎管內側尺寸。
作為優選，所述芯棒9的一端與固定座8固定連接，所述芯棒9的另一端芯棒頭部15設置成r角，通過芯棒頭部15設置成r角可以有效契合彎管內壁。作為變形，芯棒頭部15也可以設置成斜角。
作為優選的，芯棒9外側設置臺階16；作為變形，臺階12也可以設置於仿形護套10內側設置，更為優選的，臺階12可相對於芯棒9伸縮移動。所述臺階12可以用以頂住管材4管端，使管口端部相對平整。
進一步地，所述仿形護套10與固定座8滑動連接。更為優選地，通過設置導軌14固定於固定座8，仿形護套10設置滑軌，通過導軌14和滑軌13的滑動連接；導軌14包括兩根，設置於固定座8兩側，與導軌14相匹配的滑軌13設置於仿形護套10的兩側，形成滑動連接，使得仿形護套10可以相對於固定座8發生移動，通過設置彈簧11於仿形護套10和固定座8之間，可以使仿形護套10移動舒緩，使得芯棒頭部15頂住管材14內壁受力均勻。
實施例2
如圖1-7所示的本發明所述的管材彎管小r成型方法，其特徵在於，包括以下步驟：
s1:用彎管機將管材4彎出彎曲半徑r1較大的彎管b；
s2:用管端成型機的夾模部件夾住所述彎管b，並用仿形衝頭抵住彎管b內壁和端面，壓縮仿形衝頭，形成彎曲半徑r2較小的彎管c；所述r2<r1。
以上是本發明管材彎管小r成型方法的核心內容，通過兩步彎曲，形成彎曲半徑較小的彎管，彎管處的扁平度的缺陷得以解決。同時，彎管處距離管口直線段在1-2倍彎曲半徑的管材，管口平面度在0.1內，管口變形小，解決了管材管端傾斜問題，顯著提高彎管彎曲質量。
具體地，所述步驟s2中，夾模部件的上夾饃1和下夾模2夾住彎管b的直線段，固定靠模3固定彎管b的彎管段外側17。
具體地，所述固定靠模3的彎曲半徑為r2，以保證彎管外側尺寸符合要求。
作為優選，所述管材直徑的0.8倍≤r2≤管材直徑的1.2倍，所述r1大於管材直徑的1.2倍；更為優選地，所述管材直徑的1.5倍≤r1≤管材直徑的1.8倍。
具體地，所述彎管c的彎管處的扁平度為0.9-0.95。
實施例3
如圖1-7所示，具體地，本實施例中採用直徑為10mm的管材4,用彎管機彎出完全半徑r1＝28mm的彎管b。
用管端成型機的夾模部件的上夾模1和下夾模2夾住彎管b的直線段，用固定靠模3固定彎管b的彎管段外側17，固定靠模3保證彎管外側尺寸，固定靠模3的彎曲半徑為14.4mm；用仿形衝頭抵住彎管b內壁和端面，仿形護套10護住彎管b的管口，使管口不跑偏，仿形衝頭與衝模部件7連接，芯棒9上的臺階12頂住彎管b的管端向前推，衝模部件7帶動壓縮仿形衝頭，芯棒頭部15頂住彎管b的內壁向前推，仿形護套10的弧度腳16抵住彎管b的彎管段內側18，形成彎曲半徑r2＝14.4mm的彎管c，可以保證彎管處扁平度在0.9以上。彎管處距離管口直線段在彎曲半徑1-2的彎管c的管口平面度在0.1內。
實施例4
如圖1-7所示，具體地，本實施例中採用直徑為10mm的管材4,用彎管機彎出完全半徑r1＝32.4mm的彎管b。
用管端成型機的夾模部件的上夾模1和下夾模2夾住彎管b的直線段，用固定靠模3固定彎管b的彎管段外側，固定靠模3保證彎管外側尺寸，固定靠模3的彎曲半徑為21.6mm；用仿形衝頭抵住彎管b內壁和端面，仿形護套10護住彎管b的管口，使管口不跑偏，仿形衝頭與衝模部件7連接，芯棒9上的臺階12頂住彎管b的管端向前推，衝模部件7帶動壓縮仿形衝頭，芯棒頭部15頂住彎管b的內壁向前推，仿形護套10的弧度腳16抵住彎管b的彎管段內側18，形成彎曲半徑r2＝21.6mm的彎管c，可以保證彎管處扁平度在0.9以上。彎管處距離管口直線段在彎曲半徑1-2的彎管c的管口平面度在0.1內。
儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。