[发明专利]用于薄壁超长金属导管连续弯曲成形的履带式助推机构有效
申请号: | 202110788448.4 | 申请日: | 2021-07-13 |
公开(公告)号: | CN113399519B | 公开(公告)日: | 2022-11-29 |
发明(设计)人: | 王自立;付梦宇;张树有;李瑞森;谭建荣 | 申请(专利权)人: | 浙江大学 |
主分类号: | B21D11/22 | 分类号: | B21D11/22;B21D43/12 |
代理公司: | 杭州求是专利事务所有限公司 33200 | 代理人: | 林超 |
地址: | 310058 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 薄壁 超长 金属 导管 连续 弯曲 成形 履带式 助推 机构 | ||
本发明公开了一种用于薄壁超长金属导管连续弯曲成形的履带式助推机构。包括履带助推组件、履带组件底座滑轨、驱动滑台和驱动滑台滑轨,所述履带助推组件对称分布于待弯管坯两侧,主要由多个铰接成履带状的平行夹爪组件及其他相关构件组成,所述驱动滑台受到驱动力在驱动滑台滑轨上运动时,可带动履带助推组件在履带组件底座滑轨上运动,配合平行夹爪组件的夹紧和放松,实现待弯管坯的装夹和卸载。本发明实现了薄壁超长金属导管弯曲加工中的长距离连续助推,能够有效防止管件尾端变形和待弯管坯失稳溃变,提高加工精度和效率。
技术领域
本发明涉及数控机床精密塑性成形及金属材料特殊用管的超长距离自由形状的连续弯曲加工领域,特别涉及一种用于薄壁超长金属导管连续弯曲成形的履带式助推机构。
背景技术
薄壁金属导管是各类工业运输管线系统轻量化设计的重要构件,尤其是在航空航天领域,飞行器大型发动机对薄壁金属导管有着极为广泛的应用和极高的要求。为了合理布置运输管线系统,有效利用飞行器空间,飞行器发动机上的导管通常需要被弯曲成各种复杂的空间自由形状,满足多空间弯角、变轴线曲率的设计需求,避免与其他结构干涉。以轻量化和减少接头、避免渗漏为更高标准对飞行器发动机导管进行的系列尺寸及路径规划优化,使得其壁厚比其他行业用管更薄、需要连续弯曲的管坯长度更长。该类弯管对弯曲加工设备对位精度、长距离连续进给的要求更高,精密加工难度非常大。
目前的金属导管自由形状长距离连续弯曲加工多采用空间自由弯管机床,常见的空间自由弯管机床结合传统推弯与滚弯原理,通过将直管坯待弯端置于自由弯头内,在管坯另一端(即尾端)的端面施加助推力,将管坯从按照一定规律运动的弯头中挤出,实现具有自由形状轴线的管件弯曲成形。对于该类采用尾端助推进给的机床而言,助推结构不但对管坯起到远端定心作用,同时作为与弯头配合的进给轴重要构件,将直接决定弯曲质量,其结构的设计与改进对金属导管长距离连续弯曲加工的精密度和高效性具有重要意义。
不同类型的金属导管空间自由弯管机床几乎均采用相同的单自由度(向弯头方向进给)尾端助推结构——塞状助推结构。其助推头呈阶梯状并分为两个圆柱段,直径略小于管内径的圆柱段伸入管坯内起定心作用而不施加推力,直径大于管外径的圆柱段在管坯外,通过与管坯端面接触的环形面对管坯施加助推力。助推头连接在类似液压活塞杆的助推杆上,由助推动力驱动向弯头方向推进。
对于具有薄壁特征、以及需要对超长距离管段进行连续弯曲的管件,现有塞状助推结构的局限性十分明显。其不足表现在:(1)薄壁管端面受助推力的接触面积过小,通常所施加的能够保证将管坯从弯头中挤出的助推力会导致严重的尾端变形,不得不在管件成形后截断报废尾端才能投入使用,造成昂贵的航空航天管材浪费,甚至对于某些超薄壁管,仅通过端面助推根本无法将管坯从弯头挤出,而是会直接引起全管溃变;(2)对于待弯管坯过长的情况,如果从弯头到助推尾端的中间管段内外部没有足够的支撑,从尾端助推容易导致待弯的直管坯失稳屈曲,造成原材料报废;(3)超长自由弯管要求的有效助推距离极长且助推效果连续,若采取尾端助推,则满足要求的助推杆尺寸过长,若在中间段某固定位置助推,则与该助推块的运动配合的滑轨尺寸过长,最终均会导致设计出的机床尺寸巨大且对位精度下降。
发明内容
为解决背景技术中的问题,本发明提供了一种用于薄壁超长金属导管连续弯曲成形的履带式助推机构,实现薄壁超长金属导管弯曲加工中的长距离连续助推,能够有效防止管件尾端变形和待弯管坯失稳溃变,提高加工精度和效率。
本发明采用的技术方案如下:
一、一种用于薄壁超长金属导管连续弯曲成形的履带式助推机构
本发明包括两组履带助推组件、履带组件底座滑轨、驱动滑台和驱动滑台滑轨;
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