一种多弯曲半径弯管模具的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，更具体地讲，涉及一种多弯曲半径弯管模具。

背景技术：

目前，塑性管件的弯管模具都是单一弯曲半径的，在同一批管件的弯制过程中，需要经常更换不同弯曲半径的弯管模具，而且弯管模具一般都很重，需要动用起重工具进行更换，非常耗时且生产效率低下。因此，管件弯管成为产品生产中的制约工序，严重影响企业产能的提升。同时，目前的弯管模具弯出的管件扁平率稍高。为了提高企业效益，急需改变管件弯管加工的这一现状。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够有效提升弯管效率并减少模具开发费用和换模时间的多弯曲半径弯管模具。

本实用新型提供了一种多弯曲半径弯管模具，所述弯管模具包括弯曲模、压料滑槽和夹紧钳口；

所述弯曲模由若干个具有不同弯曲半径的子弯曲盘叠加而成并且具有台阶状结构，弯曲模能够绕着弯曲模的轴线旋转并且每个子弯曲盘的侧面环设有第一压紧槽；

压料滑槽具有与所述弯曲模相对应的倒台阶状结构，压料滑槽的各台阶侧面上设置有与各子弯曲盘的第一压紧槽相对应的第二压紧槽，各第一压紧槽与相对应的第二压紧槽之间具有管件容纳空间；

夹紧钳口具有与所述弯曲模相对应的倒台阶状结构，夹紧钳口的各台阶侧面上设置有与各子弯曲盘的第一压紧槽相对应的第三压紧槽，各第一压紧槽与相对应的第三压紧槽之间具有管件容纳空间，所述夹紧钳口能够与所述子弯曲盘一起绕着弯曲模的轴线旋转。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，所述弯曲模由平键和中心的螺柱固定。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，所述第一压紧槽、第二压紧槽和第三压紧槽均为与管件的管径尺寸相对应的圆弧槽。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，所述压料滑槽的第二压紧槽的槽底部还设置有反变形槽，所述反变形槽的截面由两段圆弧组成并且具有单只双曲线的形状。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，所述反变形槽的尺寸可由下述经验公式确定：

R₂＝R₁-X₂——式2；

当管件外径d为Φ20～38mm时，X₁＝0.6mm，X₂＝1.5～2mm，T＝0.8～1.1mm；

当管件外径d为Φ38～45mm时，X₁＝0.7mm，X₂＝2～2.5mm，T＝1.1～1.4mm；

当管件外径d为Φ45～63mm时，X₁＝0.8mm，X₂＝2.5～3mm，T＝1.4～1.6mm；

当管件外径d为Φ63～76mm时，X₁＝1mm，X₂＝3～5mm，T＝1.6～1.8mm；

其中，R₁为圆弧槽的半径，R₂为反变形槽的曲率半径，d为管件外径，X₁和X₂为根据管件外径对反变形槽的修正系数，T为反变形槽的深度。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，弯曲模在轴向方向上与压料滑槽和夹紧钳口之间均留有3～5mm的间隙。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，弯曲模在径向方向上与压料滑槽和夹紧钳口之间均留有1～1.5mm的间隙。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，所述压料滑槽能够在弯曲模的轴向方向上微调以保证各子弯曲盘的第一压紧槽与压料滑槽的第二压紧槽之间的同心度，所述夹紧钳口能够在弯曲模的轴向方向上微调以保证各子弯曲盘的第一压紧槽与夹紧钳口的第三压紧槽之间的同心度。

根据本实用新型多弯曲半径弯管模具的一个实施例，所述弯曲模的子弯曲盘个数与压料滑槽和夹紧钳口的台阶数相等。

与现有技术相比，本实用新型在现有模具的基础上，将不同弯曲半径或者不同管径的弯管模具集成到一套模具上，极大地减少了更换弯管模具的时间，对于同一管径不同弯曲半径的管件基本可用一套模具完成弯制工序，使生产效率得到极大的提高；此外，通过对模具结构的微小改进，有效地抵消了在弯管时产生的扁平变形。

附图说明

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的多弯曲半径弯管模具的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型示例性实施例的多弯曲半径弯管模具中压料滑槽的结构示意图。

图3示出了根据本实用新型示例性实施例的多弯曲半径弯管模具中压料滑槽的反变形槽的结构示意图。

附图标记说明：

10-弯曲模、11-子弯曲盘、12-第一压紧槽、20-压料滑槽、21-第二压紧槽、22-反变形槽、30-夹紧钳口、31-第三压紧槽、40-管件。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面将对本实用新型多弯曲半径弯管模具的结构和原理进行更详细的说明。本实用新型的多弯曲半径弯管模具集成了多种弯曲半径，同一套模具能弯制好几种弯曲半径的管件，不同弯曲半径所弯制管件的直径可以是相同的也可以是不同的，一般情况下同一模具上不同弯曲半径弯制的管件直径是相同的，这样，一批同一直径的管件在一套模具中就可以完成弯制，极大地缩短了弯管工序中更换模具的时间，提高了生产效率。

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的多弯曲半径弯管模具的结构示意图，图2示出了根据本实用新型示例性实施例的多弯曲半径弯管模具中压料滑槽的结构示意图，图3示出了根据本实用新型示例性实施例的多弯曲半径弯管模具中压料滑槽的反变形槽的结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述多弯曲半径弯管模具包括弯曲模10、压料滑槽20和夹紧钳口30，其中，弯曲模10提供不同的弯曲半径，压料滑槽20对管件40进行压制，夹紧钳口30对管件端部进行夹紧并能够与弯曲模10配合进行管件的弯制。

根据本实用新型，弯曲模10由若干个具有不同弯曲半径的子弯曲盘11叠加而成并且具有台阶状结构，弯曲模的每个子弯曲盘11能够绕着弯曲模10的轴线旋转并且每个子弯曲盘11的侧面环设有第一压紧槽12。其中，弯曲模10的若干个子弯曲盘11可以由底部的平键和中心的螺柱进行固定。实际上，可以根据弯管机、弯制管件直径及生产中各弯曲半径使用频率的不同叠加不同层数和不同弯曲半径的子弯曲盘11，图1中示出的为三阶弯曲模10，也可以根据需求设置四阶、五阶甚至更多阶。同时，需要叠加多大的弯曲半径，也可以根据生产需求决定。其中，弯曲模10的半径由管件40的外径、壁厚、弯曲半径、材料屈服极限σ决定，还要考虑回弹因素共同确定，从而实现有效防止管件弯曲半径回弹的效果。

如图1和图2所示，图示为使用时的状态，未使用时弯曲模、压料滑槽和夹紧钳口是分开的，压料滑槽20具有与弯曲模10相对应的倒台阶状结构，压料滑槽20的各台阶侧面上设置有与各子弯曲盘11的第一压紧槽12相对应的第二压紧槽21，各第一压紧槽12与相对应的第二压紧槽21之间具有管件容纳空间以在弯制时容纳管件40。图1所示的弯曲模10具有三阶结构，则压料滑槽20也具有与弯曲模相对应的三阶结构，即弯曲模10的子弯曲盘11个数与压料滑槽20的台阶数相等。其中，第二压紧槽21也为与管件40的管径尺寸相对应的圆弧槽，以容纳待弯制的管件40。其中，压料滑槽20的长度也与管件外径、弯曲半径和最大弯曲角度有关，需根据这些参数综合设定。

优选地，压料滑槽20的第二压紧槽21的槽底部还设置有反变形槽22，反变形槽22的截面由两段圆弧组成并且具有单只双曲线的形状，该反变形槽22能够在弯管之前给管件40一个与弯管变扁方向相反的变形，在弯管时抵消弯管产生的变形，从而降低管件弯制后的扁平率。其中，反变形槽的深度T与弯曲半径和所弯管件直径有关，其尺寸可由下述经验公式确定：

R₂＝R₁-X₂——式2；

当管件外径d为Φ20～38mm时，X₁＝0.6mm，X₂＝1.5～2mm，T＝0.8～1.1mm；

当管件外径d为Φ38～45mm时，X₁＝0.7mm，X₂＝2～2.5mm，T＝1.1～1.4mm；

当管件外径d为Φ45～63mm时，X₁＝0.8mm，X₂＝2.5～3mm，T＝1.4～1.6mm；

当管件外径d为Φ63～76mm时，X₁＝1mm，X₂＝3～5mm，T＝1.6～1.8mm；

其中，R₁为圆弧槽的半径，R₂为反变形槽的曲率半径，d为管件外径，X₁和X₂为根据管件外径对反变形槽的修正系数，T为反变形槽的深度。

夹紧钳口30具有与弯曲模10相对应的倒台阶状结构，夹紧钳口30的各台阶侧面上设置有与各子弯曲盘11的第一压紧槽12相对应的第三压紧槽31，各第一压紧槽12与相对应的第三压紧槽31之间具有管件容纳空间以容纳待弯制的管件40，其中，夹紧钳口30能够与子弯曲盘11一起绕着弯曲模10的轴线旋转，从而实现管件40的弯制。同样地，图1所示的弯曲模10具有三阶结构，则夹紧钳口30也具有与弯曲模10相对应的三阶结构，即弯曲模10的子弯曲盘11个数与夹紧钳口30的台阶数相等。其中，夹紧钳口30的长度一般为弯曲管件外径的2～3倍。

为了避免弯曲模10与压料滑槽20和夹紧钳口30在夹紧和放松管件过程中的互相干涉，优选地将弯曲模10在轴向方向上与压料滑槽20和夹紧钳口300之间均留有3～5mm的间隙D，同时优选地将弯曲模10在径向方向上与压料滑槽20和夹紧钳口30之间均留有1～1.5mm的间隙。并且，控制压料滑槽20能够在弯曲模10的轴向方向上微调以保证各子弯曲盘11的第一压紧槽12与压料滑槽20的第二压紧槽21之间的同心度，控制夹紧钳口30能够在弯曲模10的轴向方向上微调以保证各子弯曲盘21的第一压紧槽22与夹紧钳口30的第三压紧槽31之间的同心度。

根据本实用新型，第一压紧槽12、第二压紧槽21、第三压紧槽31均为与管件40的管径尺寸相对应的圆弧槽以容纳待弯制的管件40，半径为R₁。其中，压料滑槽20的反变形槽22的曲率半径为R₂。

使用本实用新型的多弯曲半径弯管模具弯制管件时，工艺流程如下：

选择模具→安装模具(将弯曲模卡在弯管机键上，用螺栓螺母压紧弯曲模；将压料滑槽挂在弯管机上，并用键定位；用键定位好夹紧钳口，并用螺栓固定)→上料(将管件夹在在弯管机尾端，起弯位置与压料滑槽平齐)→弯管(压料滑槽压紧管件，夹紧钳口夹紧管件，弯曲模和夹紧钳口按设定角度旋转)→继续上料弯管→检查弯管质量。

下面根据具体实施例进一步对本实用新型进行说明。

采用的是Φ20管径三阶弯管模具，包括弯曲模、压料滑槽、夹紧钳口三部分，集成的弯曲半径分别为R50mm、R150mm、R250mm的三个子弯曲盘，这样在误差允许的情况下尽可能的不需更换模具，更大限度的节约更换模具所需的大量的时间。对于06Cr19Ni10材质Φ20x2.5的管材为例，夹紧钳口长度L选择80mm，R₁＝9.4mm，R₂＝7.9mm，T＝1mm。

该弯管模具装配在现有的弯管机上，弯曲模轴向由一根螺柱固定，旋转由平键固定；压料滑槽由平键和挂钩固定；夹紧钳口由两颗螺栓固定。弯管时先将管件装夹在弯管机上，起弯位置与弯曲模最高点重合，压料滑槽夹紧管件，夹紧钳口夹紧管件，旋转弯曲模和夹紧钳口进行弯管。

具体地，使用时将管件放置于弯曲模和压料滑槽及夹紧钳口之间，压料滑槽和夹紧钳口同时向弯曲模水平靠拢，压料滑槽与夹紧钳口都到达弯曲模的切线方向。弯曲模与夹紧钳口夹紧管件，压料滑槽支撑起管件，使其一直处于弯曲模的切线方向。弯曲时弯曲模与夹紧钳口绕弯曲模中心旋转，管件与弯曲模及夹紧钳口无相对滑动，管件在压料滑槽压紧槽中滑动，实现弯管。

综上所述，本实用新型在现有模具的基础上，将不同弯曲半径或者不同管径的弯管模具集成到一套模具上，极大地减少了更换弯管模具的时间，对于同一管径不同弯曲半径的管件基本可用一套模具完成弯制工序，使生产效率得到极大的提高；此外，通过对模具结构的微小改进，有效地抵消了在弯管时产生的扁平变形。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。