管材弯管小R成型方法及管端成型机与流程

本发明属于管件加工技术领域，具体涉及管材弯管小r成型方法及管端成型机。

背景技术：

弯管是改变管道方向的管件，在管子交叉、转弯、绕梁等处，都可以看到弯管。弯管尺寸由管径、弯曲角度和弯曲半径三者确定。弯曲角度根据图纸和施工现场实际情况确定，弯管的弯曲半径应按管径大小、设计要求及有关规定而定。既不能过大，也末免选得太小，因为弯曲半径过大，不但用材料多，而且管子弯曲部分所占的地方也大，这样会给管道装配带来困难；弯曲半径选得太小时，弯头背部管壁由于过分伸长而减薄，使其强度降低，而在弯头里侧管壁被压缩，形成皱纹状态。

通常管材弯管是直接通过弯管机直接弯出来，弯管机进行管材的弯曲和板料的弯曲一样。弯管时，外径为d，壁厚为t的管子受外力矩m的作用发生弯曲时，中性层外侧管壁受拉应力σ1作用，管壁变薄；中性层内侧管壁受拉应力σ1作用，管壁变厚。弯曲半径越小，弯头背面管壁减薄就越严重，对背部强度的影响就越大。管材弯曲半径的大小，决定了管材在弯曲成形时所受阻力的大小。一般来说，管径大弯曲半径小，弯曲时容易出现内皱和打滑现象，弯曲质量很难保证，所以一般选用弯管模的r值为管子直径的2-3倍为好。

弯管时，由于管材弯曲段内外侧管壁厚度的变化，还使得弯曲段截面由原来的圆形变成了椭圆形。管材的变形程度，取决于相对弯曲半径r/d和相对厚度t/d数值的大小、r/d和t/d值越小，表示变形程度越大。弯管断面形状的改变，会使管子的过流断面面积减小，从而增加流体阻力，同时还会降低管子承受内压力的能力。当弯管端部直线段短时，管材端部容易倾斜，严重影响管材加工质量。为保证管件成形质量，必须控制变形程度在许可范围内，管材弯曲成形极限不仅取决于材料的力学性能和弯曲方法，而且还考虑管件的使用要求。

因此，如何在弯曲半径比较小的情况下，改善管材弯管的变形程度，提高管件质量，提高弯管的良率，是一项亟待解决改善的重要技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为克服上述问题，提供一种管材弯管小r成型方法，改善弯管处的扁平度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：管材弯管小r成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1:用弯管机将管材弯出弯曲半径r1较大的弯管b；

s2:用管端成型机的夹模部件夹住所述弯管b，并用仿形冲头抵住弯管b内壁和端面，压缩仿形冲头，形成弯曲半径r2较小的弯管c；所述r2<r1。

具体地，所述步骤s2中，夹模部件的上夹馍和下夹模夹住弯管b的直线段，固定靠模固定弯管b的弯管段外侧。

具体地，所述固定靠模的弯曲半径为r2。

作为优选，所述管材直径的0.8倍≤r2≤管材直径的1.2倍，所述r1大于管材直径的1.2倍。

更优选地，所述r1的范围大于等于管材直径的1.5倍，小于等于管材直径的1.8倍。

具体地，所述弯管c的弯管处的扁平度为0.9-0.95。

本发明还包括管端成型机，其特征在于，包括夹模部件和仿形冲头，所述夹模部件包括固定靠模、上下设置在一条直线上的上夹模和下夹模，所述上夹模和下夹模分别和上油缸和下油缸连接，所述固定靠模设置弯曲弧度；所述仿形冲头包括固定座、设置于固定座内的芯棒、设置于芯棒外围的仿形护套、连接于固定座和仿形护套之间的弹性部件。

作为优选，所述固定靠模与控制元件连接，所述固定靠模的弯曲半径可以根据需要由控制元件设置，所述固定靠模用于固定管材弯管处。

作为优选，所述芯棒的一端与固定座固定连接，所述芯棒的另一端芯棒头部设置成r角或斜角。

作为优选的，芯棒头部外侧设置台阶，更为优选的，台阶可相对于芯棒伸缩移动。

进一步地，所述仿形护套与固定座滑动连接。更为优选地，通过设置导轨固定于固定座，仿形护套设置滑轨，通过导轨和滑轨的滑动连接；导轨包括两根，设置于固定座两侧，与导轨相匹配的滑轨设置于仿形护套的两侧，形成滑动连接。

本发明的有益效果是：本发明管材弯管小r成型方法，通过两步弯曲，形成弯曲半径较小的弯管，弯管处的扁平度在0.9-0.95，解决了传统弯管机弯管小r时扁平度在0.6-0.7的缺陷。本发明的管材弯管小r成型方法弯管处距离管口直线段在1-2倍弯曲半径的管材，管口平面度在0.1内，管口变形小，解决了管材管端倾斜问题，显著提高弯管弯曲质量。

本发明的管端成型机，通过夹膜部件的设置及固定靠模的固定，可以有助于解决管材小r成型扁平度和管端倾斜的问题，通过设置固定靠模可以保证弯管弯曲段外侧质量；通过压缩仿形冲头，压缩弹性部件，使固定座和仿形护套相对移动，芯棒头部顶住管材内壁，保证弯管处扁平度在0.9以上；芯棒头部设置成r角，有助于形成弯曲半径较小的弯管。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是夹模部件结构示意图；

图2是仿形冲头立体结构示意图；

图3是仿形冲头俯视结构示意图；

图4是仿形冲头a-a面剖视图；

图5是仿形冲头a-a面压缩状态剖视图；

图6是管端成型机成型小r过程前模拟结构示意图；

图7是管端成型机成型小r过程后模拟结构示意图。

图中标记：1-上夹模，2-下夹模，3-固定靠模，4-管材，5-上油缸，6-下油缸，7-冲模部件，8-固定座，9-芯棒，10-仿形护套；11-弹簧；12-弹簧；13-滑轨；14-导轨；15-芯棒头部；16-台阶；17-弯管段外侧；18-弯管段内侧；19-弧度脚。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1-7所示，本发明还包括管端成型机，其特征在于，包括夹模部件和仿形冲头，所述夹模部件包括固定靠模3、上下设置在一条直线上的上夹模1和下夹模2，所述上夹模1和下夹模2分别与上油缸5和下油缸6连接，所述固定靠模3设置弯曲弧度；所述仿形冲头包括固定座8、设置于固定座8内的芯棒9、设置于芯棒9外围的仿形护套10、连接于固定座8和仿形护套10之间的弹性部件。本实施例中弹性部件为弹簧11，通过上油缸5和下油缸6带动上夹模1和下夹模2，使上下两个夹模之间发生相对移动。

作为优选，所述固定靠模3与控制元件连接，所述固定靠模3的弯曲半径可以根据需求设置，所述固定靠模3用于固定管材4弯管段外侧17。

作为优选，所述仿形护套10的一端设置凸出的弧度脚19，所述弧度脚19用于抵压管材4弯管段内侧18，保证弯管内侧尺寸。

作为优选，所述芯棒9的一端与固定座8固定连接，所述芯棒9的另一端芯棒头部15设置成r角，通过芯棒头部15设置成r角可以有效契合弯管内壁。作为变形，芯棒头部15也可以设置成斜角。

作为优选的，芯棒9外侧设置台阶16；作为变形，台阶12也可以设置于仿形护套10内侧设置，更为优选的，台阶12可相对于芯棒9伸缩移动。所述台阶12可以用以顶住管材4管端，使管口端部相对平整。

进一步地，所述仿形护套10与固定座8滑动连接。更为优选地，通过设置导轨14固定于固定座8，仿形护套10设置滑轨，通过导轨14和滑轨13的滑动连接；导轨14包括两根，设置于固定座8两侧，与导轨14相匹配的滑轨13设置于仿形护套10的两侧，形成滑动连接，使得仿形护套10可以相对于固定座8发生移动，通过设置弹簧11于仿形护套10和固定座8之间，可以使仿形护套10移动舒缓，使得芯棒头部15顶住管材14内壁受力均匀。

实施例2

如图1-7所示的本发明所述的管材弯管小r成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1:用弯管机将管材4弯出弯曲半径r1较大的弯管b；

s2:用管端成型机的夹模部件夹住所述弯管b，并用仿形冲头抵住弯管b内壁和端面，压缩仿形冲头，形成弯曲半径r2较小的弯管c；所述r2<r1。

以上是本发明管材弯管小r成型方法的核心内容，通过两步弯曲，形成弯曲半径较小的弯管，弯管处的扁平度的缺陷得以解决。同时，弯管处距离管口直线段在1-2倍弯曲半径的管材，管口平面度在0.1内，管口变形小，解决了管材管端倾斜问题，显著提高弯管弯曲质量。

具体地，所述步骤s2中，夹模部件的上夹馍1和下夹模2夹住弯管b的直线段，固定靠模3固定弯管b的弯管段外侧17。

具体地，所述固定靠模3的弯曲半径为r2，以保证弯管外侧尺寸符合要求。

作为优选，所述管材直径的0.8倍≤r2≤管材直径的1.2倍，所述r1大于管材直径的1.2倍；更为优选地，所述管材直径的1.5倍≤r1≤管材直径的1.8倍。

具体地，所述弯管c的弯管处的扁平度为0.9-0.95。

实施例3

如图1-7所示，具体地，本实施例中采用直径为10mm的管材4,用弯管机弯出完全半径r1＝28mm的弯管b。

用管端成型机的夹模部件的上夹模1和下夹模2夹住弯管b的直线段，用固定靠模3固定弯管b的弯管段外侧17，固定靠模3保证弯管外侧尺寸，固定靠模3的弯曲半径为14.4mm；用仿形冲头抵住弯管b内壁和端面，仿形护套10护住弯管b的管口，使管口不跑偏，仿形冲头与冲模部件7连接，芯棒9上的台阶12顶住弯管b的管端向前推，冲模部件7带动压缩仿形冲头，芯棒头部15顶住弯管b的内壁向前推，仿形护套10的弧度脚16抵住弯管b的弯管段内侧18，形成弯曲半径r2＝14.4mm的弯管c，可以保证弯管处扁平度在0.9以上。弯管处距离管口直线段在弯曲半径1-2的弯管c的管口平面度在0.1内。

实施例4

如图1-7所示，具体地，本实施例中采用直径为10mm的管材4,用弯管机弯出完全半径r1＝32.4mm的弯管b。

用管端成型机的夹模部件的上夹模1和下夹模2夹住弯管b的直线段，用固定靠模3固定弯管b的弯管段外侧，固定靠模3保证弯管外侧尺寸，固定靠模3的弯曲半径为21.6mm；用仿形冲头抵住弯管b内壁和端面，仿形护套10护住弯管b的管口，使管口不跑偏，仿形冲头与冲模部件7连接，芯棒9上的台阶12顶住弯管b的管端向前推，冲模部件7带动压缩仿形冲头，芯棒头部15顶住弯管b的内壁向前推，仿形护套10的弧度脚16抵住弯管b的弯管段内侧18，形成弯曲半径r2＝21.6mm的弯管c，可以保证弯管处扁平度在0.9以上。弯管处距离管口直线段在弯曲半径1-2的弯管c的管口平面度在0.1内。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。