[实用新型]一种弯管用弹性芯棒

说明书

技术领域

本实用新型及一种弯管用弹性芯棒。

背景技术

薄壁不锈钢弯管作为一种关键的轻量化构件，具有质量轻、强度高、节能环保、易于数字化等优点，在航空、航天及其他高技术领域中得到了广泛的应用。如直升机环控系统用薄壁不锈钢导管，选用径厚比D/t>80的管件、相对弯曲半径R/D<2的弯管。而大径厚比、薄壁、小弯曲半径的不锈钢管件，在弯曲成型时，形变强化明显，因外侧受拉、壁厚减薄而更容易拉裂；小弯曲半径，材料变形大，更容易拉裂；管件直径大、周向抵抗拉伸能力弱而更容易塌陷；薄壁管，稳定极限低，更容易失稳起皱，则更容易出现减薄、起皱、塌陷、截面畸变等问题，成型难度非常大。

由于大径厚比、薄壁、小弯曲半径不锈钢管件的成型难度非常大，因此，在弯曲成型时，必须采用软式芯棒进行内部支撑。最典型的软式芯棒为球窝节芯棒。如中国专利号ZL200620105201.9公开了一种用于弯管机的多节活芯，包括活芯体和若干节万向球头链，相邻2节万向球头链通过球形槽和球头配合相联接。中国专利号ZL201320037937.7公开了一种弯管用芯棒，包括芯棒本体和芯棒头部，还包括首尾相连且直径与芯棒本体的截面直径相同的多个弯管珠，弯管珠一端设有与插装孔配合的插装球，另一端具有球形的插装孔。中国专利申请号200710018458.X公开了一种柔性弯管芯模，包括芯头体、联接轴、窝球节、定位键、芯头套和弹性卡环，多个窝球节通过球体和球窝之间的嵌套配合相链接。中国专利号ZL200820227733.9公开了柔性管端模具，主要包括直芯头、弯曲模、夹紧钳口，直芯头的后面至少联接有一个万向球芯头，球芯头的上部为球型联接头，下部端面中间向内设置与其上部球型联接头相适应的凹槽。中国专利号ZL201320038126.9公开了球窝节结构的软式弯管模具，由芯头体、内球节、内外球节、外球及外球节组成，内外球节前端为球形凸起，后端为球形窝槽。上述公开的球窝节芯棒，其球体和球形槽的连接处成为一个薄弱部位。弯曲成型后的抽芯过程中，由于芯棒和管件之间的摩擦力非常大，球体和球形槽的连接处受到很大的力，很有可能被拉断。

虾蛄属于节肢动物门，甲壳动物亚门。其腹节外表面有一层具有一定硬度的、球形的体壁，起到支撑和保护的作用；内部含有强健、发达的横纹肌肉，能够迅速收缩、柔软弯曲，且能够弯曲成很小的弯曲半径；相邻腹节之间的关节膜上角质层较薄，易于屈折活动。

发明内容

为了克服现有的弯管用芯棒存在易拉断的缺点，本实用新型提供一种弯曲自如、可弯制小弯曲半径的弯管成型质量好的弯管用弹性芯棒。

本实用新型采用的技术方案是：

一种弯管用弹性芯棒，包括用于支撑直管段的芯轴和用于支撑弯管段的数个芯球，所述的芯轴和芯球通过弹性体连接，所述弹性体的固定端固定在芯轴内，所述弹性体的自由端依次贯穿芯球并在端头处设有用于限制芯球位移的夹紧定位块；定义芯球两个端面间的距离为芯球的厚度，所述芯球的厚度不一致。

优选的，以靠近所述芯轴为前端，远离所述芯轴为末端，前端芯球的厚度比末端芯球的厚度要短。

优选的，以靠近所述芯轴为前端，远离所述芯轴为末端，从前端到末端，所述芯球的厚度依次增大。

优选的，所述芯球形如碗状，芯球的底面为平面且开有与弹性体间隙配合的通孔，外底面上围绕所述通孔设有一圈内凹弧面，芯球内弧面与内底面构成球窝，芯球外弧面与外底面构成球头，相邻芯球通过球头和球窝嵌套配合。

优选的，所述芯轴的端面内凹形成芯轴球窝，所述芯轴球窝与前端芯球嵌套配合。

优选的，前端所述芯球的内弧面和芯轴的端面抵触。

优选的，所述的弹性体是金属材料制成的丝绳。

优选的，所述的弹性体是内部沿轴向设有细钢丝的橡胶棒。

优选的，所述的夹紧定位块为夹紧在弹性体上的开口圆环形。

优选的，所述弹性体的固定端上设有夹紧块，所述夹紧块与设置在芯轴上的限位块螺纹连接。

本实用新型的有益效果体现在：

1)借鉴虾蛄球形体壁和相邻腹节之间的关节膜上角质层较薄，易于屈折活动，又能迅速收缩、柔软弯曲的特点，设计球形芯球，相邻芯球相连处厚度较薄，容易重叠弯曲；借鉴虾蛄内部强健发达的横纹肌肉，能够迅速且柔软的弯曲和展开的特点，设计具有一定的弯曲刚度和足够的抗拉强度弹性体，弹性体易于弯曲和展开。以上结构设计使得本实用新型弯曲自如，且能实现小弯曲半径的弯曲。

2)相邻芯球通过弹性体连接，克服了芯球通过铰接等方式连接时导致的抽芯过程中连接部位易被拉断的缺点。