[发明专利]利用内置拉紧绳实现管端密封的管材弯曲装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管材弯曲装置及方法，具体涉及一种利用内置拉紧绳实现管端密封的管材弯曲装置及方法。

背景技术

管材的弯曲常采用绕弯、压弯和推弯等方法。在弯曲过程中，管材零件常发生截面扁化的问题，即在弯曲时管材的圆截面变为椭圆形或其它形状。为提高管材弯曲零件的性能或质量，需要避免或减少管材的截面扁化程度。从管材内部施加一定的支撑力是控制管材截面扁化的常用方法。如现在的管材精密数控弯曲就是在管材内部放置球状的弯曲芯模，以控制弯曲过程中管材截面的变形。采用该方法可以有效控制管材弯曲过程中的截面扁化现象，但是所需设备复杂、成本高。实践中，也可在管材内部塞入具有超弹性的聚氨酯棒作为支撑，但是当零件形状复杂时，弯曲后难以从管中取出聚氨酯棒。此外，还有一种在待弯曲管材内注入低熔点合金进行弯曲，在弯曲结束后再熔化掉低熔点合金的方法，但是该方法效率低、低熔点合金的去除较难。

近来，出现了一种向管材内部充入高压液体的所谓充液弯曲方法。管材内部均匀作用的高压液体可以对管材起到一定的支撑作用，可以有效防止管材弯曲时的截面扁化。在管材充液弯曲过程中，由于管材的轴线发生变化，管材的两端将不再沿着同一轴线方向，这给弯曲过程中管端的可靠密封带来了困难。现在常采用在管端焊接密封堵头，或在管端部加工螺纹的方式来固定密封堵头，效率很低。另外，当液体压力较大或管材直径较大时，端部密封结构将受到很大的向外的推力，所以常出现管端密封结构被推出而导致密封失效。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的管材带内压弯曲成形过程中无法可靠密封以及成形效率低的问题，进而提供一种利用内置拉紧绳实现管端密封的管材弯曲装置及方法。

本发明的技术方案是：利用内置拉紧绳实现管端密封的管材弯曲装置包括增压缸、第一密封堵头、第二密封堵头、压板、拉紧绳、拉紧绳密封圈、拉紧扳手、转轴和两个管端密封圈，待弯曲管材的一端安装有第一密封堵头，待弯曲管材的端口与第一密封堵头之间通过一个管端密封圈密封，第一密封堵头上开有充注中心孔，增压缸连接在充注中心孔处，待弯曲管材的另一端安装有第二密封堵头，待弯曲管材的端口与第二密封堵头之间通过一个管端密封圈密封，第二密封堵头上开有拉紧绳通过中心孔，第二密封堵头的外端面上开有沉孔，拉紧绳密封圈设置在沉孔内，拉紧绳密封圈的外端面上固定安装有压板，拉紧绳的一端固定连接在第一密封堵头的内端面上，拉紧绳的另一端由内到外依次穿过拉紧绳通过中心孔、拉紧绳密封圈及压板并与拉紧扳手连接，拉紧扳手通过转轴安装在压板上。

本发明的技术方案是：利用内置拉紧绳实现管端密封的管材弯曲方法的具体过程为：

步骤1、将内嵌有管端密封圈的第一密封堵头和第二密封堵头套在待弯曲管材的两端；

步骤2、将拉紧绳的一端连接在第一密封堵头上，拉紧绳的另一端由内到外依次穿过拉紧绳通过中心孔、拉紧绳密封圈及压板并与拉紧扳手连接；

步骤3、利用拉紧扳手张紧拉紧绳，使第一密封堵头和第二密封堵头压紧在待弯曲管材的端部，通过管端密封圈实现待弯曲管材两端的可靠密封，利用压板压缩拉紧绳密封圈实现拉紧绳通过中心孔的密封；

步骤4、利用增压缸通过充注中心孔向待弯曲管材的内部充入压力为0.5-100MPa的高压介质，然后对待弯曲管材进行弯曲；

步骤5、放掉弯曲管材内部的高压介质，取出拉紧绳、第一密封堵头及第二密封堵头，完成管材弯曲成形。

本发明与现有技术相比具有以下效果：(1)采用结构简单、体积小的密封堵头密封在管材的端部，便于对管材进行弯曲成形；

(2)内嵌有管端密封圈的密封堵头通过置于待弯曲管材内部的拉紧绳压靠在待弯曲管材的端部，从而实现管端密封，提高了成形效率，而且无需额外的压紧密封堵头的装置，降低了成形成本；

(3)在弯曲成形过程中密封堵头及拉紧绳随管材一起移动和弯曲，并能始终保持管材的可靠密封状态；

(4)本发明适用于横截面为圆形、椭圆形和矩形的管材。

附图说明