[发明专利]一种大管径小弯曲半径薄壁导管成形方法及其装置

摘要

本发明涉及一种大管径小弯曲半径薄壁导管成形方法及其装置，属于弯管制造塑性加工技术领域。本发明设计的大管径小弯曲半径薄壁导管成形方法及其装置，能够在一次装夹中弯曲成型，解决了以往采用传统的铸件管路代替部分管材管路、采用两个半管或者两个以上半管拼焊方式，或采用椭圆度严重超标的弯管所带来的问题。整个成形方法和装置结构合理、方法可行且可靠、操作方便且能确保弯管质量，大大提高了生产的效率。成形的导管能够满足航空航天飞行器要求。

主权项

1.一种利用大管径小弯曲半径薄壁导管成形装置实现大管径小弯曲半径薄壁导管成形的方法，其特征在于，所述装置包括束管夹(1)、导模块(2)、芯棒(3)、夹块(4)、轮模(5)，防皱块(6)和轮夹(7)；所述导模块(2)、轮夹(7)和夹块(4)与导管相接触的内圆弧面均设置一定的粗糙度，或通过划痕线，或者设置螺纹来增加绕弯过程中的夹持摩擦力；所述轮夹(7)和夹块(4)内圆弧面的圆弧半径比导管理论半径小0.02～0.05mm，所述导模块(2)内圆弧面的圆弧半径比导管理论半径小0.05～0.1mm，导模块(2)的长度至少比导管直径大10～14倍；所述轮模(5)通过中心孔与弯管机定位轴定位；所述轮夹(7)、夹块(4)和导模块(2)通过燕尾槽的方式与弯管机定位；所述束管夹(1)通过紧固螺钉螺接的方式与弯管机定位；所述芯棒(3)与弯管机上的芯轴螺接定位；所述防皱块(6)的外圆弧面与轮模(5)的内圆弧面贴合，并通过防皱块(6)上的燕尾槽与弯管机上的定位块定位；所述芯棒3包括位于前端的芯球(3‑1)和位于后端的圆形棒体(3‑2)；对于弯曲角度大于120°的导管，分为两个成形阶段，第一个阶段以90°作为理论弯曲角度，进行步骤S1～S5，当弯曲角度达到90°时，退开夹块(4)和导模块(2)，取下导管进行中间退火，退火温度值为再结晶退火温度加20℃，保温时间0.5～1.0h，随炉子冷却；第二阶段，以弯曲角度为90°时的轮模(5)为基准，夹紧夹块(4)和导模块(2)，以最终大于120°的弯曲角度作为理论弯曲角度，进行步骤S4～S5，直至达到理论弯曲角度；对于弯曲角度小于120°的导管，直接执行步骤S1～S5：S1、计算导管的理论下料长度，并进行锯切下料；S2、对已完成下料的导管进行退火，退火温度在再结晶退火温度值加10℃，保温时间1.0～1.5h，随炉子冷却；S3、在芯棒(3)与导管的接触面施加润滑油，调整带芯球的芯棒3的轴向位置，以使得芯棒(3)的圆形棒体(3‑2)向前伸出轮模(5)与芯棒(3)的切点0.7～1.5mm，并将步骤S2再结晶退火后的导管通过束管夹(1)进行装夹送料，将夹块(4)和轮夹(7)调至合适位置，以使得夹块(4)、轮夹(7)、导模块(2)、芯棒(3)和防皱块(6)五者的内弧面轴向中心线重合；S4、在芯棒(3)在弯曲过程达到理论弯曲角度之前5°～8°时，提前进行芯棒(3)的抽芯后退，退芯速度在1～2.5mm/s之间，以保证在达到理论弯曲角度的同时，完成芯棒(3)最前端芯球(3‑1)后退到轮模(5)与芯棒(3)的切点位置；S5、在导管弯曲的同时，利用导模块(2)进行辅推推弯，夹块(4)和轮夹(7)的弯曲成形速度2～4mm/s，辅推速度比夹块(4)和轮夹(7)的弯曲速度大0.5～1mm/s；导模块(2)的辅推工作在弯曲过程达到理论弯曲角度之前6°～10°时，将导模块(2)的辅推速度调至与夹块(4)和轮夹(7)的速度一致。