[发明专利]大直径薄壁纯钛管数控加热弯曲成形模具及成形方法

摘要

一种大直径薄壁纯钛管数控加热弯曲成形模具及成形方法，在压力模的上表面，沿该压力模的长度方向均布有多个压力模加热孔，在各相邻的两个压力模加热孔之间有压力模测温孔。在芯棒的端面上沿圆周均布有多个芯棒加热孔和芯棒测温孔，并且各芯棒测温孔位于各相邻的芯棒加热孔之间。压力模加热孔和芯棒加热孔为贯通孔，压力模测温孔和芯棒测温孔为盲孔。本发明通过确定弯管模具、模具与弯管机的隔热、弯曲速度、管件与模具的润滑、模具的加热及温度控制实现直径D＞40mm薄壁纯钛管数控热弯成形，避免管件加热温度不均匀导致管件在夹紧区域易形成严重的颈缩的问题，降低恒温加热管件带来的过多的能源消耗，保证了夹持端的强度，提高管件弯曲成品率。

主权项

1.一种大直径薄壁纯钛管数控加热弯曲成形模具，包括压力模、夹持模、镶块、弯曲模、防皱模和芯模；所述的芯模包括芯棒和芯球；压力模的一侧表面为凹弧形的压力模成形面，另一侧表面是与机床配合的装配面；其特征在于：I、在压力模的上表面，沿该压力模的长度方向均布有多个压力模加热孔，在各相邻的两个压力模加热孔之间有压力模测温孔；压力模加热孔和压力模测温孔的数量根据压力模的质量、加热时间、加热温度及加热棒功率通过下述公式确定：n_pt＝n_ph-1其中：n_ph为压力模加热孔的数量，n_pt为压力模测温孔的数量，C_p为压力模材料的比热容，m_p为压力模的质量，ΔT为升高的温度，W_p为单个压力模加热棒的功率，t_p为压力模的加热时间；II、所述压力模加热孔和压力模测温孔分布在压力模的压力模成形面与机床配合面之间，并且压力模测温孔较压力模加热孔更靠近压力模成形面；所述压力模加热孔的中心线与所述压力模成形面的弧底面之间的距离为20～50mm；III、在芯棒的端面上沿圆周均布有多个芯棒加热孔和芯棒测温孔，并且各芯棒测温孔位于各相邻的芯棒加热孔之间；芯棒测温孔的位置较芯棒加热孔的位置更靠近芯棒的外表面；所述各芯棒加热孔和芯棒测温孔的中心线与芯棒的中心线平行；所述的芯棒加热孔和芯棒测温孔的数量根据芯棒的质量、加热时间、加热温度及加热棒功率通过下述公式确定：其中：n_mh为芯棒加热孔数量，n_mt为芯棒测温孔数量，C_m为芯棒材料的比热容，m_m为芯棒的质量，ΔT为升高的温度，W_m为单个芯棒加热棒的功率，t_m为芯棒的加热时间；IV、芯棒的直径比室温弯曲弯曲时的直径稍小，通过下述公式确定：其中：d为室温弯曲芯棒的直径，d_h为加热弯曲芯棒的直径，α为芯棒材料的热膨胀系数，ΔT为升高的温度。