CN105855344A - 小半径弯管的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小半径弯管的成型方法，采用一模多件的方式，其包括步骤：通过计算机辅助工程工具分析确认一模多件的数量；提供原料管件，将其放入成型模具中，对管件进行预成型，使其由圆形截面变为上下扁、左右宽的椭圆形截面，形成椭圆管；用灌注压弯的方式对椭圆管进行压弯，达到接近产品的形状；通过施加内高压将已压弯的管件最终成型为需要的形状。本发明的成型方法能够稳定、可靠地成型出小于1D管径的小半径弯管；另外，还能够有效地解决小半径弯管由于半径太小而在弯管内侧出现的起皱、凹陷等缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及灌注压弯、CAE(计算机辅助工程)分析技术、内高压成型技术领域，具体来说，本发明涉及一种小半径弯管的成型方法。
背景技术
图1为现有技术中的一种常见的弯管成型设备上的模具部分的立体结构示意图。如图1所示，该模具部分包括夹模101、导模102、轮模103、防皱板104和芯球105等众多部件，其通过夹模101、导模102等将弯管(未示出)压入轮模103的仿形型腔中，然后通过轮模103的转动使弯管弯曲。此种方式的工艺简单、实用，但也有一定的局限性，主要是产品的弯曲半径小于1D管径时，例如弯曲半径只有0.6D时，采用此常规的弯管方式成型将非常困难，甚至根本无法成型。
图2为现有技术中的另一种常见的弯管成型设备上的模具部分的立体结构示意图。如图2所示，该模具部分包括上模201、下模202和堵头203等各部件，其通过在管件(已示出)内灌注石蜡、低熔点合金或松香等低熔点物质，然后通过上模201和下模202的挤压，使管件弯曲成设计的形状。此种方式虽然可以有效解决上述常规方式中的困难以及弯管需要一段夹持直臂的弊端，并且可以同时压弯若干产品，提高了材料利用率，但是在进行灌注压弯时，如果弯管内侧半径太小，仍然会不可避免地出现起皱、凹陷等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是提供一种小半径弯管的成型方法，能够稳定、可靠地成型出小于1D管径的小半径弯管。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种小半径弯管的成型方法，能够有效地解决小于1D管径的小半径弯管由于半径太小而在弯管内侧出现的起皱、凹陷等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供一种小半径弯管的成型方法，采用一模多件的方式，其包括步骤：
A.通过计算机辅助工程工具分析确认所述一模多件的数量；
B.提供原料管件，将其放入成型模具中，对所述管件进行预成型，使其由圆形截面变为上下扁、左右宽的椭圆形截面，形成椭圆管；
C.用灌注压弯的方式对所述椭圆管进行压弯，达到接近产品的形状；
D.通过施加内高压将已压弯的所述管件最终成型为需要的形状。
可选地，在上述步骤B中，预成型后的所述管件的椭圆形截面的短轴比起所述弯管的弯曲半径的0.8倍更小。
可选地，在上述步骤A中，所述计算机辅助工程工具需要分析所述弯管的壁厚。
可选地，在上述步骤C中，所述灌注压弯的方式包括：在所述椭圆管内灌注低熔点物质，所述椭圆管的两端密封，通过所述成型模具中的上模和下模的挤压，使所述椭圆管达到接近产品的形状。
可选地，所述低熔点物质为石蜡、低熔点合金和/或松香。
可选地，在上述步骤D中，所述施加内高压的方式包括：通过所述成型模具的注水口将水注入所述管件的型腔内，所述管件的两端密封，通过增压措施使水产生巨大压力，将所述管件胀成最终需要的形状。
可选地，在上述步骤C中，所述椭圆管的两端是用堵头密封的。
可选地，在上述步骤D中，所述管件的两端是用密封圈密封的。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明为小半径弯管的成型提供了一套可靠、稳定的技术方案，其通过多种工艺混合应用，在灌注压弯步骤之前对管件进行预成型，将管件压扁为椭圆形截面，使得预成型后的管件在弯曲时变得比较平缓，有效避免弯管由于半径太小而在内侧出现起皱、凹陷等缺陷。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为现有技术中的一种常见的弯管成型设备上的模具部分的立体结构示意图；
图2为现有技术中的另一种常见的弯管成型设备上的模具部分的立体结构示意图；
图3为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法的流程图；
图4为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法中对放入其中的原料管件进行预成型的成型模具的俯视结构图；
图5为图4所示实施例的小半径弯管的成型方法中对成型模具上沿A-A线的剖面结构图；
图6为图4所示实施例的小半径弯管的成型方法中预成型后的椭圆管的主视结构图；
图7为图6所示实施例的小半径弯管的成型方法中对预成型后的椭圆管上沿B-B线的剖面结构图；
图8为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法中对椭圆管用灌注压弯的方式进行压弯的成型模具的俯视结构图；
图9为图8所示实施例的小半径弯管的成型方法中对成型模具上沿A-A线的剖面结构图；
图10为图8所示实施例的小半径弯管的成型方法中已压弯的管件的立体结构示意图；
图11为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法中对已压弯的管件施加内高压进行胀形的成型模具的俯视结构图；
图12为图11所示实施例的小半径弯管的成型方法中对成型模具上沿B-B线的剖面结构图；
图13为图11所示实施例的小半径弯管的成型方法中已成型的一模多件的弯管的立体构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
图3为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法的流程图。如图3所示，该成型方法采用一模多件的方式，其流程主要包括：
首先，执行步骤S301，通过计算机辅助工程(CAE)工具分析确认一模多件的数量。
此类弯管通常为热端件，对壁厚有着较为严格的要求，一模多件虽然可以节约成本、提高效率，但是也会出现材料变薄超差等缺陷。因此，在压弯之前进行初步的计算机辅助工程分析很有必要，至少可包括分析弯管的壁厚等因素。
然后，执行步骤S302，提供原料管件(直圆管)，将其放入成型模具中，对该管件进行预成型，使其截面由圆形变为上下扁、左右宽的椭圆形，形成椭圆管。
本步骤中这么做的原因是，假设原料管件的直径为D，欲成型的弯管的弯曲半径为R，则如果不预成型，那么R/D≤1。管件在直接压弯时，其弯曲内侧会出现起皱、凹陷等缺陷。
图4为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法中对放入其中的原料管件进行预成型的成型模具的俯视结构图；图5为图4所示实施例的小半径弯管的成型方法中对成型模具上沿A-A线的剖面结构图。图6为图4所示实施例的小半径弯管的成型方法中预成型后的椭圆管的主视结构图；图7为图6所示实施例的小半径弯管的成型方法中对预成型后的椭圆管上沿B-B线的剖面结构图。需要注意的是，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。请如图4至图7并结合图3所示，经过预成型后，该管件的椭圆形截面的短轴b变小，使得R/b≥1，管件在弯曲时会变得比较平缓，可以有效避免其内侧出现起皱、凹陷等缺陷。
优选地，预成型后的该管件的椭圆形截面的短轴b应比弯管的弯曲半径R的0.8倍更小。图7中的a为椭圆形截面的长轴标号。
接着，执行步骤S303，用灌注压弯的方式对椭圆管进行压弯，达到接近产品的形状。
图8为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法中对椭圆管用灌注压弯的方式进行压弯的成型模具的俯视结构图；图9为图8所示实施例的小半径弯管的成型方法中对成型模具上沿A-A线的剖面结构图；图10为图8所示实施例的小半径弯管的成型方法中已压弯的管件的立体结构示意图。请如图8至图10并结合图3所示，在本步骤中，该灌注压弯的方式可以包括：在椭圆管内灌注石蜡、低熔点合金和/或松香等低熔点物质，椭圆管的两端用堵头303密封，通过成型模具中的上模301和下模302的挤压，使椭圆管弯曲达到接近产品的形状(如图10所示)。
最后，执行步骤S304，通过施加内高压将已压弯的管件最终成型为需要的形状。
图11为本发明一个实施例的小半径弯管的成型方法中对已压弯的管件施加内高压进行胀形的成型模具的俯视结构图；图12为图11所示实施例的小半径弯管的成型方法中对成型模具上沿B-B线的剖面结构图；图13为图11所示实施例的小半径弯管的成型方法中已成型的一模多件的弯管的立体构示意图。请如图11至图13并结合图3所示，在本步骤中，该施加内高压的方式可以包括：通过成型模具的注水口305将水注入管件的型腔内，管件的两端用密封圈304密封，再通过增压措施使水产生巨大压力，将管件在上模301和下模302的夹合下胀成最终需要的形状。通过将如图13所示的一模多件的弯管的两端直管切除，再将多件弯管一一切分开，就可以得到一个个单件的小半径弯管。
综上所述，本发明为小半径弯管的成型提供了一套可靠、稳定的技术方案，其通过多种工艺混合应用，在灌注压弯步骤之前对管件进行预成型，将管件压扁为椭圆形截面，使得预成型后的管件在弯曲时变得比较平缓，有效避免弯管由于半径太小而在内侧出现起皱、凹陷等缺陷。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种小半径弯管的成型方法，采用一模多件的方式，其包括步骤：
A.通过计算机辅助工程工具分析确认所述一模多件的数量；
B.提供原料管件，将其放入成型模具中，对所述管件进行预成型，使其由圆形截面变为上下扁、左右宽的椭圆形截面，形成椭圆管；
C.用灌注压弯的方式对所述椭圆管进行压弯，达到接近产品的形状；
D.通过施加内高压将已压弯的所述管件最终成型为需要的形状。
2.根据权利要求1所述的小半径弯管的成型方法，其特征在于，在上述步骤B中，预成型后的所述管件的椭圆形截面的短轴比起所述弯管的弯曲半径的0.8倍更小。
3.根据权利要求2所述的小半径弯管的成型方法，其特征在于，在上述步骤A中，所述计算机辅助工程工具需要分析所述弯管的壁厚。
4.根据权利要求3所述的小半径弯管的成型方法，其特征在于，在上述步骤C中，所述灌注压弯的方式包括：在所述椭圆管内灌注低熔点物质，所述椭圆管的两端密封，通过所述成型模具中的上模和下模的挤压，使所述椭圆管达到接近产品的形状。
5.根据权利要求4所述的小半径弯管的成型方法，其特征在于，所述低熔点物质为石蜡、低熔点合金和/或松香。
6.根据权利要求5所述的小半径弯管的成型方法，其特征在于，在上述步骤D中，所述施加内高压的方式包括：通过所述成型模具的注水口将水注入所述管件的型腔内，所述管件的两端密封，通过增压措施使水产生巨大压力，将所述管件胀成最终需要的形状。
7.根据权利要求6所述的小半径弯管的成型方法，其特征在于：
在上述步骤C中，所述椭圆管的两端是用堵头密封的；和/或
在上述步骤D中，所述管件的两端是用密封圈密封的。
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