[发明专利]一种模块化可调压弯管芯轴

说明书

本发明公开了一种模块化可调压弯管芯轴，包括包括挤压紧固装置、弹性橡胶、边挡头、调节块和钢丝软轴，所述挤压紧固装置、弹性橡胶和边挡头均为圆柱状结构，所述挤压紧固装置和所述边挡头外径相同，所述弹性橡胶外径小于所述边挡头外径；所述弹性橡胶由两个以上弹性橡胶模块组成，除两端所述弹性橡胶模块外，其余弹性橡胶模块均在外圆周面上设置有平行于轴向的润滑油槽,对其余弹性橡胶模块的润滑油槽中的润滑有形成自密封作用，防止润滑油泄露。选择不同弹性橡胶模块个数可以满足不同长度管材弯管需要，设计芯轴具有很好的通用性,且操作简便快捷；使用定力矩扳手能够使芯轴在管内壁产生不同的压力值，实现不同壁厚。

技术领域

本发明属于薄壁管弯曲成形技术领域，具体涉及一种模块化可调压弯管芯轴。

背景技术

管件是航空、航天领域中最常用的轻量化构件，其中薄壁小弯曲半径管件是主要用于航空航天器的进气系统管路和动力燃料增压输送管路等。由于弯曲半径过小、管径壁厚比过大，该类管件成形过程中普遍存在内层失稳起皱，外层管壁减薄等现象，会影响后续的成形，同时大大降低零件寿命。

为实现薄壁管的小弯曲半径弯曲，当前采用的技术方案主要有一下几种：(1)充液弯管：Wang(X.Wang,et al,T NONFERR METAL SOC,21:440,2011)等将管材放置在特制模具内，管材两端有自密封装置，内部填充液体介质并保持一定内压，成形时依靠模具闭合实现压弯成形，最后提高管内液体压力实现整形。该方法存在的最大问题是，由于壁厚很小管材两端的密封装置设计复杂，且很难较长时间保持恒定压强；(2)芯棒弯管：中国专利CN04307946B公开了一种弯管装置，工作过程中圆柱塞塞入管材中与管材通过间隙配合，弯曲过程中通过圆柱塞的支撑作用保证管材的圆度。由于圆柱塞与管材通过间隙配合，间隙过大管材圆度无法保证，间隙过小弯管完成后圆柱塞卸模困难；(3)半管冲压后焊接：将管材分成两半，通过冲压工艺获得预定形状后再将两半焊接在一起，该种工艺对焊接要求高，零件的加工周期和成本大大增加。结合上述分析，当前薄壁管的小弯曲半径的弯曲方法尚不成熟。因此迫切需要设计一种新型的弯管装置，解决薄壁管的小弯曲半径弯曲这一技术难题。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种安装于待弯管材内并保持间隙配合的模块化可调压弯管芯轴，采用具有一定形状且具有变形能力的软橡胶作为芯轴材料，通过挤压芯轴在管材内壁产生一定的挤压力，保证弯管过程中管材的圆度，实现薄壁管小弯曲半径弯曲成形工艺，芯轴工作长度和在管内产生的压力可灵活调整。

本发明的技术方案是：一种模块化可调压弯管芯轴，其特征在于：包括挤压紧固装置、弹性橡胶、边挡头、调节块和钢丝软轴，所述挤压紧固装置、弹性橡胶和边挡头均为圆柱状结构，所述挤压紧固装置和所述边挡头外径相同，所述弹性橡胶外径小于所述边挡头外径；

所述钢丝软轴依次穿过所述挤压紧固装置、弹性橡胶、边挡头和调节块的中心孔，并保持间隙配合；将所述调节块固定于所述钢丝软轴一端上，约束所述边挡头一侧的轴向运动，进一步约束所述弹性橡胶一端的轴向运动；所述挤压紧固装置与所述钢丝软轴另一端固定连接，用于约束所述弹性橡胶另一端的轴向运动，并能够通过挤压所述弹性橡胶进而调节弹性橡胶外径；

所述弹性橡胶由两个以上弹性橡胶模块组成，除两端所述弹性橡胶模块外，其余弹性橡胶模块均在外圆周面上设置有平行于轴向的润滑油槽。

本发明的进一步技术方案是：所述挤压紧固装置包括加压螺母、垫片、螺杆和挤压块；所述挤压块为中心开有阶梯通孔的圆柱状结构；所述螺杆的端头安装于所述台阶通孔的端面上，并与所述钢丝软轴穿过所述挤压紧固装置的一端固定连接，所述挤压块的阶梯通孔大直径一端与所述螺杆端头间隙配合，能够限制所述螺杆绕其轴向转动；所述加压螺母和垫片通过所述螺杆带螺纹一端安装于所述挤压块的外端面。

本发明的进一步技术方案是：所述螺杆的端头为六角端头，所述挤压块的阶梯通孔大直径一端为内六角通孔。