[发明专利]一种管材弯曲成形方法及模具

说明书

本发明提供一种管材弯曲成形方法及模具，其中方法包括：提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；将待弯曲的管材预冷却一预设时长；通过所述管材弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；根据所述机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。本发明的方案可以提高高强管材、大口径薄壁小弯曲半径管材的弯曲成形极限。

技术领域

本发明涉及管材制造技术领域，特别是指一种管材弯曲成形方法及模具。

背景技术

高强铝合金/钛合金薄壁管由于其比强度高、具有良好的耐腐蚀性以及焊接性能，在航空器和航天器的液压、燃油、环控等系统中被广泛应用。薄壁、大口径、小弯曲半径弯管构件具有减重、空间高效性等优点，在先进飞机的管路系统中具有重要的地位。

然而高强铝合金/钛合金延伸率低、硬化效应弱，属于难变形材料，同时薄壁、大口径管材径厚比(D/t)较大，属于难成形结构，且绕弯成形过程受到多模具的复杂约束，弯曲成形难度高，上述难变形材料/结构管材在成形过程中极易引起不均匀变形导致弯曲外侧减薄拉裂、内侧失稳起皱等多种成形失稳缺陷，严重制约了管材绕弯的成形极限。

因此，如何提升难变形材料/结构管材弯曲成形极限，即降低弯曲半径，成为提升难变形材料/结构管路构件材弯曲制造能力的关键问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种管材弯曲成形方法及模具。实现高强管材、大口径薄壁小弯曲半径管材的弯曲成形。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种管材弯曲成形方法，包括：

提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；

将待弯曲的管材预冷却一预设时长；

通过所述管材弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；

根据所述机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。

可选的，将待弯曲的管材预冷却一预设时长，包括：

将待弯曲的管材放入通有冷却介质的保温室中，按照预冷却温度冷却所述预设时长，所述预设时长根据所述管材的壁厚以及冷却温度调整。

可选的，所述管材的预设弯曲参数包括：预设弯曲成形温度，所述预冷却温度低于所述弯曲成形温度，所述预设弯曲成形温度低于一预设值。

可选的，所述机床的预设弯曲控制参数包括：所述管材弯曲成形模具的弯曲模弯曲速度、所述管材弯曲成形模具的压力模助推速度以及机床的弯曲角度。

可选的，根据机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形，包括：

在所述弯曲速度以及所述压力模助推速度的控制下，按照机床的弯曲速度以及设定的弯曲角度，在预设弯曲成形温度的控制下，对所述管材进行弯曲成形。

可选的，在预设弯曲成形温度的控制下，对所述管材进行弯曲成形，包括：

在所述管材弯曲成形模具的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模中的至少一种的制冷孔中通上冷却介质，使所述冷却介质覆盖所述管材的弯曲切点的区域；

控制所述弯曲切点的区域的温度在所述预设弯曲成形温度上下一预设范围内，对所述管材进行弯曲成形。

可选的，所述弯曲切点的区域的温度通过调整所述冷却介质的排速控制。

本发明的实施例还提供一种管材弯曲成形模具，包括：压力模、防皱模、芯模、夹持模、弯曲模和辅助模；