专利名称：利用充压软芯模进行管材弯曲的方法
技术领域：
本发明涉及一种管材的弯曲方法。
背景技术：
管材弯曲零件在航空航天、汽车等行业有着非常广泛的应用。常用的管材弯曲方 法有绕弯、压弯和推弯等，但是采用这些方法弯曲管材时，在弯曲部位管材的截面常出现扁 化问题(即在弯曲时管材的圆截面变为椭圆形或其它形状)。为了避免或减少管材截面的 扁化，可以在管材待弯曲的部位放置支撑物，如现在的精密数控弯曲就是在管材内部放置 球状的弯曲芯模，从而防止弯曲部位管材截面的变形。但是数控弯曲技术需要专用的数控 弯管机及复杂的模具，生产成本很高。此外，还有采用在管材内部塞入具有良好弹性的支撑 物如聚氨酯棒来进行管材弯曲的方法。但是，当弯曲变形较大时，弯曲后很难从管材中取出 聚氨酯棒。即使能取出，也会对最终零件的形状和尺寸精度产生严重影响，导致零件质量 不稳定。此外，弯曲过程中聚氨酯棒对管材的支撑力是被动产生而不可控制的，弯曲变形越 大、截面扁化越严重，管材内壁受到的支撑力就越大。因此，采用内置聚氨酯棒进行管材弯 曲时，只有当管材的截面发生一定程度的扁化后，塞入的聚氨酯棒才会对管材内壁产生支 撑作用，从而防止截面的进一步扁化。新近出现的向管材内部充入液体然后进行弯曲成形的所谓充液弯曲方法，是以管 材内部的高压液体作为支撑物，其可以有效防止或减弱弯曲过程中管材的截面扁化。但是， 为了在管材内部建立起高压，需要在管材端部进行可靠密封。当液体压力较大或管材直径 较大时，端部密封结构将受到很大的向外的推力，所以常出现密封结构被推出而导致密封 失效。此外，由于液体的良好流动性，弯曲时整个管材都将受到内部液压的作用，在弯曲过 程中有些部位将可能发生不需要的变形，从而影响最终弯曲件的形状和尺寸。综上，采用现有弯曲方法进行管材弯曲存在成本高、操作困难、可靠性差及效率低 的问题。
发明内容
本发明的目的是为了在管材弯曲成形过程中更好地消除或减少局部的截面变化， 并解决现有弯曲方法操作困难、可靠性差及效率低的问题，进而提供一种利用充压软芯模 进行管材弯曲的方法。本发明的利用充压软芯模进行管材弯曲的方法是由以下步骤实现的步骤一在软芯模的两端各固装有一个约束帽，两个约束帽通过多根弹性拉紧绳 连接制成软芯模总成，将软芯模总成放置在待弯曲管材内部的待弯曲处，此时软芯模内未 充压；步骤二向软芯模的内部充入压力介质，压力介质为高压气体或高压液体；充入 高压气体的压力为0. 5 30MPa，充入高压液体的压力为0. 5 200MPa ；步骤三对待弯曲管材进行弯曲，充压后的软芯模同时发生变形；
步骤四弯曲结束后，卸掉充压的软芯模内的压力，取出软芯模总成。本发明的有益效果是1、软芯模的充压压力可以是不变的，也可以在管材弯曲过 程中实时地调整；2、只需在管材发生弯曲的部位放置软芯模并充压，而其它部位不用放置， 因此不会对管材的其它部位产生影响，可有效控制或减小管材弯曲过程中产生的截面变化 现象；3、只需向未充压的软芯模中注入压力介质，密封很容易实现，解决了传统充液弯曲时 的管端密封困难问题；4、软芯模的两端采用约束帽及内置或外置拉紧绳进行约束，从而可 以避免软芯模在内部压力的作用下发生变形而被破坏；5、本发明的方法操作简单、弯曲成 形可靠性好、效率高、成本低，可用于圆形截面管材以及椭圆形截面、方形截面等非圆异形 截面管材的弯曲。
图Ia是将软芯模总成放入到待弯曲管材内的结构示意图(为使图面清晰，约束帽 和拉紧绳未画出)，图Ib是软芯模充压后的结构示意图，图Ic是待弯曲管材弯曲变形后的 结构示意图，图Id是软芯模卸压后的结构示意图，图2a是软芯模总成中的软芯模充压后的 结构示意图(多根拉紧绳设置在软芯模的内部)，图2b是软芯模总成中的软芯模充压后的 结构示意图(多根拉紧绳设置在软芯模的外部)。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图Ia-图2b说明，本实施方式的利用充压软芯模进行管材 弯曲的方法由以下步骤实现的步骤一在软芯模1的两端各固装有一个约束帽2，两个约束帽2通过多根弹性拉 紧绳3连接制成软芯模总成(即软芯模总成由软芯模1、两个约束帽2和多根弹性拉紧绳3 组成)，将软芯模总成放置在待弯曲管材4内部的待弯曲处，此时软芯模1内未充压；步骤二 向软芯模1的内部充入压力介质(通过高压管5充入)，压力介质为高 压气体或高压液体；充入高压气体的压力为0. 5 30MPa，充入高压液体的压力为0. 5 200MPa;采用高压气体或高压液体作为压力介质，可以实现充压软芯模的快速充压和快速 泄压。步骤三对待弯曲管材4进行弯曲，充压后的软芯模1同时发生变形；步骤四弯曲结束后，卸掉充压的软芯模1内的压力(通过高压管5卸掉)，取出 软芯模总成。
具体实施方式
二 本实施方式的步骤一中，软芯模1由聚氨酯材料制成。在弯曲过 程中，充压软芯模可以随管材一起发生弯曲变形而不破坏。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式的步骤一中，高压气体为空气或氮气；高压液体为 水、油或乳化液。采用高压气体，弯曲时充压软芯模中的压力几乎恒定不变；采用高压液体， 弯曲时充压软芯模中的压力可以达到200Mpa。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式的步骤一中，待弯曲管材4的截面形状为圆形、椭圆 形、方形或异形。其它与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
五结合图2a和图2b说明，本实施方式的步骤一中，两个约束帽2 通过设置在软芯模1内部或者外部的多根弹性拉紧绳3连接。采用此约束方式可以防止软芯模在内压的作用下发生轴向伸长变形。其它与具体实施方式
一相同。
权利要求
一种利用充压软芯模进行管材弯曲的方法，其特征在于所述方法是由以下步骤实现的步骤一在软芯模(1)的两端各固装有一个约束帽(2)，两个约束帽(2)通过多根弹性拉紧绳(3)连接制成软芯模总成，将软芯模总成放置在待弯曲管材(4)内部的待弯曲处，此时软芯模(1)内未充压；步骤二向软芯模(1)的内部充入压力介质，压力介质为高压气体或高压液体；充入高压气体的压力为0.5～30MPa，充入高压液体的压力为0.5～200MPa；步骤三对待弯曲管材(4)进行弯曲，充压后的软芯模(1)同时发生变形；步骤四弯曲结束后，卸掉充压的软芯模(1)内的压力，取出软芯模总成。
2.根据权利要求1所述的利用充压软芯模进行管材弯曲的方法，其特征在于步骤一 中，软芯模(1)由聚氨酯材料制成。
3.根据权利要求1所述的利用充压软芯模进行管材弯曲的方法，其特征在于步骤一 中，高压气体为空气或氮气；高压液体为水、油或乳化液。
4.根据权利要求1、2或3所述的利用充压软芯模进行管材弯曲的方法，其特征在于 步骤一中，待弯曲管材(4)的截面形状为圆形、椭圆形、方形或异形。
5.根据权利要求1所述的利用充压软芯模进行管材弯曲的方法，其特征在于步骤一 中，两个约束帽(2)通过设置在软芯模(1)内部或者外部的多根弹性拉紧绳(3)连接。
全文摘要
利用充压软芯模进行管材弯曲的方法，它涉及一种管材的弯曲方法。以解决在管材弯曲成形过程中更好地消除或减少局部的截面变化，且操作困难、可靠性差及效率低的问题。方法步骤是在软芯模的两端各固装有一个约束帽，两个约束帽通过多根弹性拉紧绳连接制成软芯模总成，将软芯模总成放置在待弯曲管材内部的待弯曲处，此时软芯模内未充压；向未充压的软芯模的内部充入压力介质；对待弯曲管材进行弯曲；弯曲结束后，卸掉充压的软芯模内的压力，取出软芯模总成。本发明不会对管材的其它部位产生影响，可有效控制或减小管材弯曲过程中产生的截面变化现象。本发明用于圆形截面以及椭圆形、方形或异形截面管材的弯曲。
文档编号B29C53/08GK101947582SQ20101026442
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月27日 优先权日2010年8月27日
发明者何祝斌, 张嘹亮, 李建伟, 李文渊, 林艳丽, 武永 申请人:哈尔滨工业大学