小半徑彎管的成型方法
【專利摘要】本發明提供一種小半徑彎管的成型方法，采用一模多件的方式，其包括步驟：通過計算機輔助工程工具分析確認一模多件的數量；提供原料管件，將其放入成型模具中，對管件進行預成型，使其由圓形截面變為上下扁、左右寬的橢圓形截面，形成橢圓管；用灌注壓彎的方式對橢圓管進行壓彎，達到接近產品的形狀；通過施加內高壓將已壓彎的管件最終成型為需要的形狀。本發明的成型方法能夠穩定、可靠地成型出小于1D管徑的小半徑彎管；另外，還能夠有效地解決小半徑彎管由于半徑太小而在彎管內側出現的起皺、凹陷等缺陷。
【專利說明】
小半徑彎管的成型方法
技術領域
[0001]本發明涉及灌注壓彎、CAE (計算機輔助工程)分析技術、內高壓成型技術領域，具體來說，本發明涉及一種小半徑彎管的成型方法。
【背景技術】
[0002]圖1為現有技術中的一種常見的彎管成型設備上的模具部分的立體結構示意圖。如圖1所示，該模具部分包括夾模101、導模102、輪模103、防皺板104和芯球105等眾多部件，其通過夾模101、導模102等將彎管(未示出)壓入輪模103的仿形型腔中，然后通過輪模103的轉動使彎管彎曲。此種方式的工藝簡單、實用，但也有一定的局限性，主要是產品的彎曲半徑小于ID管徑時，例如彎曲半徑只有0.6D時，采用此常規的彎管方式成型將非常困難，甚至根本無法成型。
[0003]圖2為現有技術中的另一種常見的彎管成型設備上的模具部分的立體結構示意圖。如圖2所示，該模具部分包括上模201、下模202和堵頭203等各部件，其通過在管件(已示出)內灌注石蠟、低熔點合金或松香等低熔點物質，然后通過上模201和下模202的擠壓，使管件彎曲成設計的形狀。此種方式雖然可以有效解決上述常規方式中的困難以及彎管需要一段夾持直臂的弊端，并且可以同時壓彎若干產品，提高了材料利用率，但是在進行灌注壓彎時，如果彎管內側半徑太小，仍然會不可避免地出現起皺、凹陷等缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的一個技術問題是提供一種小半徑彎管的成型方法，能夠穩定、可靠地成型出小于ID管徑的小半徑彎管。
[0005]本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種小半徑彎管的成型方法，能夠有效地解決小于ID管徑的小半徑彎管由于半徑太小而在彎管內側出現的起皺、凹陷等缺陷。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種小半徑彎管的成型方法，采用一模多件的方式，其包括步驟:
[0007]A.通過計算機輔助工程工具分析確認所述一模多件的數量；
[0008]B.提供原料管件，將其放入成型模具中，對所述管件進行預成型，使其由圓形截面變為上下扁、左右寬的橢圓形截面，形成橢圓管；
[0009]C.用灌注壓彎的方式對所述橢圓管進行壓彎，達到接近產品的形狀；
[0010]D.通過施加內高壓將已壓彎的所述管件最終成型為需要的形狀。
[0011]可選地，在上述步驟B中，預成型后的所述管件的橢圓形截面的短軸比起所述彎管的彎曲半徑的0.8倍更小。
[0012]可選地，在上述步驟A中，所述計算機輔助工程工具需要分析所述彎管的壁厚。
[0013]可選地，在上述步驟C中，所述灌注壓彎的方式包括:在所述橢圓管內灌注低熔點物質，所述橢圓管的兩端密封，通過所述成型模具中的上模和下模的擠壓，使所述橢圓管達到接近產品的形狀。
[0014]可選地，所述低熔點物質為石蠟、低熔點合金和/或松香。
[0015]可選地，在上述步驟D中，所述施加內高壓的方式包括:通過所述成型模具的注水口將水注入所述管件的型腔內，所述管件的兩端密封，通過增壓措施使水產生巨大壓力，將所述管件脹成最終需要的形狀。
[0016]可選地，在上述步驟C中，所述橢圓管的兩端是用堵頭密封的。
[0017]可選地，在上述步驟D中，所述管件的兩端是用密封圈密封的。
[0018]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0019]本發明為小半徑彎管的成型提供了一套可靠、穩定的技術方案，其通過多種工藝混合應用，在灌注壓彎步驟之前對管件進行預成型，將管件壓扁為橢圓形截面，使得預成型后的管件在彎曲時變得比較平緩，有效避免彎管由于半徑太小而在內側出現起皺、凹陷等缺陷。
【附圖說明】
[0020]本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0021]圖1為現有技術中的一種常見的彎管成型設備上的模具部分的立體結構示意圖；
[0022]圖2為現有技術中的另一種常見的彎管成型設備上的模具部分的立體結構示意圖；
[0023]圖3為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法的流程圖；
[0024]圖4為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法中對放入其中的原料管件進行預成型的成型模具的俯視結構圖；
[0025]圖5為圖4所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對成型模具上沿A-A線的剖面結構圖；
[0026]圖6為圖4所示實施例的小半徑彎管的成型方法中預成型后的橢圓管的主視結構圖；
[0027]圖7為圖6所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對預成型后的橢圓管上沿B-B線的剖面結構圖；
[0028]圖8為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法中對橢圓管用灌注壓彎的方式進行壓彎的成型模具的俯視結構圖；
[0029]圖9為圖8所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對成型模具上沿A-A線的剖面結構圖；
[0030]圖10為圖8所示實施例的小半徑彎管的成型方法中已壓彎的管件的立體結構示意圖；
[0031]圖11為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法中對已壓彎的管件施加內高壓進行脹形的成型模具的俯視結構圖；
[0032]圖12為圖11所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對成型模具上沿B-B線的剖面結構圖；
[0033]圖13為圖11所示實施例的小半徑彎管的成型方法中已成型的一模多件的彎管的立體構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護范圍。
[0035]圖3為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法的流程圖。如圖3所示，該成型方法采用一模多件的方式，其流程主要包括:
[0036]首先，執行步驟S301，通過計算機輔助工程(CAE)工具分析確認一模多件的數量。
[0037]此類彎管通常為熱端件，對壁厚有著較為嚴格的要求，一模多件雖然可以節約成本、提高效率，但是也會出現材料變薄超差等缺陷。因此，在壓彎之前進行初步的計算機輔助工程分析很有必要，至少可包括分析彎管的壁厚等因素。
[0038]然后，執行步驟S302，提供原料管件(直圓管)，將其放入成型模具中，對該管件進行預成型，使其截面由圓形變為上下扁、左右寬的橢圓形，形成橢圓管。
[0039]本步驟中這么做的原因是，假設原料管件的直徑為D，欲成型的彎管的彎曲半徑為R，則如果不預成型，那么R/D ( I。管件在直接壓彎時，其彎曲內側會出現起皺、凹陷等缺陷。
[0040]圖4為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法中對放入其中的原料管件進行預成型的成型模具的俯視結構圖；圖5為圖4所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對成型模具上沿A-A線的剖面結構圖。圖6為圖4所示實施例的小半徑彎管的成型方法中預成型后的橢圓管的主視結構圖；圖7為圖6所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對預成型后的橢圓管上沿B-B線的剖面結構圖。需要注意的是，這些以及后續其他的附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本發明實際要求的保護范圍構成限制。請如圖4至圖7并結合圖3所示，經過預成型后，該管件的橢圓形截面的短軸b變小，使得R/b ^ 1，管件在彎曲時會變得比較平緩，可以有效避免其內側出現起皺、凹陷等缺陷。
[0041]優選地，預成型后的該管件的橢圓形截面的短軸b應比彎管的彎曲半徑R的0.8倍更小。圖7中的a為橢圓形截面的長軸標號。
[0042]接著，執行步驟S303，用灌注壓彎的方式對橢圓管進行壓彎，達到接近產品的形狀。
[0043]圖8為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法中對橢圓管用灌注壓彎的方式進行壓彎的成型模具的俯視結構圖；圖9為圖8所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對成型模具上沿A-A線的剖面結構圖；圖10為圖8所示實施例的小半徑彎管的成型方法中已壓彎的管件的立體結構示意圖。請如圖8至圖10并結合圖3所示，在本步驟中，該灌注壓彎的方式可以包括:在橢圓管內灌注石蠟、低熔點合金和/或松香等低熔點物質，橢圓管的兩端用堵頭303密封，通過成型模具中的上模301和下模302的擠壓，使橢圓管彎曲達到接近產品的形狀(如圖10所示)。
[0044]最后，執行步驟S304，通過施加內高壓將已壓彎的管件最終成型為需要的形狀。
[0045]圖11為本發明一個實施例的小半徑彎管的成型方法中對已壓彎的管件施加內高壓進行脹形的成型模具的俯視結構圖；圖12為圖11所示實施例的小半徑彎管的成型方法中對成型模具上沿B-B線的剖面結構圖；圖13為圖11所示實施例的小半徑彎管的成型方法中已成型的一模多件的彎管的立體構示意圖。請如圖11至圖13并結合圖3所示，在本步驟中，該施加內高壓的方式可以包括:通過成型模具的注水口 305將水注入管件的型腔內，管件的兩端用密封圈304密封，再通過增壓措施使水產生巨大壓力，將管件在上模301和下模302的夾合下脹成最終需要的形狀。通過將如圖13所示的一模多件的彎管的兩端直管切除，再將多件彎管一一切分開，就可以得到一個個單件的小半徑彎管。
[0046]綜上所述，本發明為小半徑彎管的成型提供了一套可靠、穩定的技術方案，其通過多種工藝混合應用，在灌注壓彎步驟之前對管件進行預成型，將管件壓扁為橢圓形截面，使得預成型后的管件在彎曲時變得比較平緩，有效避免彎管由于半徑太小而在內側出現起皺、凹陷等缺陷。
[0047]本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發明權利要求所界定的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種小半徑彎管的成型方法，采用一模多件的方式，其包括步驟: A.通過計算機輔助工程工具分析確認所述一模多件的數量； B.提供原料管件，將其放入成型模具中，對所述管件進行預成型，使其由圓形截面變為上下扁、左右寬的橢圓形截面，形成橢圓管； C.用灌注壓彎的方式對所述橢圓管進行壓彎，達到接近產品的形狀； D.通過施加內高壓將已壓彎的所述管件最終成型為需要的形狀。2.根據權利要求1所述的小半徑彎管的成型方法，其特征在于，在上述步驟B中，預成型后的所述管件的橢圓形截面的短軸比起所述彎管的彎曲半徑的0.8倍更小。3.根據權利要求2所述的小半徑彎管的成型方法，其特征在于，在上述步驟A中，所述計算機輔助工程工具需要分析所述彎管的壁厚。4.根據權利要求3所述的小半徑彎管的成型方法，其特征在于，在上述步驟C中，所述灌注壓彎的方式包括:在所述橢圓管內灌注低熔點物質，所述橢圓管的兩端密封，通過所述成型模具中的上模和下模的擠壓，使所述橢圓管達到接近產品的形狀。5.根據權利要求4所述的小半徑彎管的成型方法，其特征在于，所述低熔點物質為石錯、低恪點合金和/或松香。6.根據權利要求5所述的小半徑彎管的成型方法，其特征在于，在上述步驟D中，所述施加內高壓的方式包括:通過所述成型模具的注水口將水注入所述管件的型腔內，所述管件的兩端密封，通過增壓措施使水產生巨大壓力，將所述管件脹成最終需要的形狀。7.根據權利要求6所述的小半徑彎管的成型方法，其特征在于: 在上述步驟C中，所述橢圓管的兩端是用堵頭密封的；和/或 在上述步驟D中，所述管件的兩端是用密封圈密封的。
【文檔編號】B21D21/00GK105855344SQ201510030074
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月21日
【發明人】李斌, 陳洪凌, 溫華宣, 高馮, 殷克貴, 白天華
【申請人】保隆(安徽)汽車配件有限公司