圆形钢管预变形无芯轴弯管模具的制作方法

本发明属于模具技术领域，是应用在弯曲管件型材时防止其失圆变形变瘪的一种模具，尤其是圆形钢管预变形无芯轴弯管模具。

背景技术：

目前在机械行业中，圆形钢管弯曲时为防止钢管弯曲部位失圆变瘪，行业内通常的做法就是在管内增加活动芯轴或者是把转模半圆槽加工成椭圆形来消除或减轻钢管失圆变形，由此保证管道截面流径或弯管外观质量。

将转模半圆槽加工成椭圆槽的方式弯管，因转模是弯管半径内侧，加工时材料挤压收缩，转模的椭圆槽对防止钢管失圆效果不明显。

设有活动芯轴的弯管模具，如图1所示，包括转模1、防皱块2、靠模3、压紧模4、活动芯轴5，弯管时，活动芯轴5置于圆形钢管内，起到支撑作用。在圆形钢管内增加活动芯轴的方式弯管有以下不足：1、生产效率相对较低；圆形钢管穿过芯轴使得钢管送料和取件占用时间，且开始生产时管模调试时间长；2、模具制作周期长、维修频繁；活动芯轴的加工比较麻烦，且芯轴受力易断裂，影响弯管生产。

技术实现要素：

本发明提出圆形钢管预变形无芯轴弯管模具，弯管时不使用活动芯轴，圆形钢管也能保持弯管圆度，弯管圆度比使用活动芯轴弯管的圆度和转模椭圆槽弯管的圆度均有提升；在保证管道流径和弯管外观质量的同时，提升了生产效率，且制作简单、不易损坏。

本发明的实质是：把压紧模和靠模的半圆形槽加工成椭圆槽，同时，弯管模具取消芯轴部件。

本发明的技术方案如下：圆形钢管预变形无芯轴弯管模具，包括转模、防皱块、靠模、压紧模，压紧模、靠模与转模配合，避免圆形钢管起皱；转模上设有半圆形凹槽，压紧模、靠模与转模相对应设置，压紧模和靠模上对应设有凹槽，其特征在于：压紧模和靠模上的凹槽为半椭圆形槽，半椭圆形槽的底部对应于椭圆的长轴方向。

对上述技术方案的进一步限定：半椭圆形槽的底部与待加工圆形钢管的外圆之间的间隙，是预变形预变形补偿量；1）当钢管直径在Φ22-Φ38mm之间时，补偿量T=0.8-1.1mm；2）当钢管直径在Φ38-Φ45mm之间时，补偿量T=1.1-1.4mm；3）当钢管直径在Φ45-Φ63mm之间时，补偿量T=1.4-1.6mm；4）当钢管直径在Φ63-Φ76mm之间时，补偿量T=1.6-1.8mm。

有益效果：弯管时，压紧模和靠模的半椭圆形槽对圆形钢管挤压变形，压紧模在压紧钢管的同时和转模一起转动带动圆形钢管进行弯曲，半椭圆形槽的挤压变形与弯曲部位的自然变形方向相反，夹紧模和靠模的挤压变形作为弯曲前的预变形量，对弯曲变形进行反向补偿，钢管得以保持圆度。综述，本发明制作简单，在不使用芯轴的条件下可以有效的防止管件弯曲时失圆现象的发生，避免芯轴复杂的制作加工；零件的不合格率由3%降低为0.2%，生产效率高，与现有技术相比提高了至少15%。减少送料、取件的时长，且调试模具简单快捷。

附图说明

图1是现有设有活动芯轴的弯管模具的结构示意图。

图2是本发明圆形钢管预变形无芯轴弯管模具的结构示意图。

图3是本发明中，压紧模与转模配合使用的状态图（压紧模、转模相对于图2中是放大图）。

具体实施方式

如图2、图3所示，进一步描述本发明如下：圆形钢管预变形无芯轴弯管模具，包括转模1、防皱块2、靠模3、压紧模4，防皱块2与转模1配合，避免圆形钢管起皱；转模1上设有半圆形凹槽101，压紧模4、靠模3与转模1相对应设置，压紧模上对应设有凹槽，压紧模上的凹槽为半椭圆形槽401，半椭圆形槽401的底部对应于椭圆的长轴方向。

如图2所示，半椭圆形槽401的底部与待加工圆形钢管的之间有间隙，该间隙是是半椭圆形槽401的长半轴与待加工圆形钢管的外圆半径的差值，该间隙就是预变形补偿量T。

靠模3上的凹槽与压紧模4上的凹槽相同。

在实际生产实践过程中，经过反复实验，得出实际应用中预变形补偿量T得出取值：

1）当钢管直径在Φ22-Φ38mm之间时，补偿量T=0.8-1.1mm；

2）当钢管直径在Φ38-Φ45mm之间时，补偿量T=1.1-1.4mm；

3）当钢管直径在Φ45-Φ63mm之间时，补偿量T=1.4-1.6mm；

4）当钢管直径在Φ63-Φ76mm之间时，补偿量T=1.6-1.8mm。

本发明的工作原理：人工送料后，压紧模4靠近转模1夹紧，靠模3靠近防皱块2夹紧，转模1和压紧模4同时以转模1中心为轴心旋转，对圆形钢管A弯曲；弯曲过程中，压紧模4的半椭圆形槽将圆形钢管挤压变形，该变形与弯曲变形相抵消，实现弯管失圆的预变形补偿。