一种压弯成形装置及其成形方法

专利检索2025-06-27  9


本发明涉及管材压弯成形的,特别涉及一种压弯成形装置及其成形方法。


背景技术:

1、当代航空、航天、汽车工业等中,为了达到减轻重量和节省有效空间的目的,大部分采用整体成型的技术生产管件。通常管材弯曲时,一般弯曲外侧受到拉力减薄,弯曲内侧受到压力增厚。所以弯曲的管材内外壁总是存在着壁厚差。特别是管材弯曲造成了外侧的壁厚的减薄对管材后期的使用的可靠性与安全性影响比较大。为此在各种弯曲工艺中尽可能减少管材外侧的减薄量,避免弯曲外侧厚度的变薄。在现有的管材弯曲工艺中,压弯是一种常见的工艺方法。在压弯过程中,管材弯曲的时候受到外力的作用,会使管材底下部分受到拉力产生弯曲,使得外侧壁厚减薄。而管材的内部受到压力也产生弯曲变形,使得内部壁厚增厚。特别是针对一些特殊的零件。这类管材用常规的压弯方式很容易造成管材外侧的明显减薄,甚至发生管材外壁的破裂和内部的褶皱。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种压弯成形装置及其成形方法,以解决常规的压弯方式很容易造成管材外侧的明显减薄,甚至发生管材外壁的破裂和内部的褶皱的问题。

2、一种压弯成形装置,包括:

3、压弯模具,所述压弯模具包括凹型模具和凸型模具,所述凹型模具和所述凸型模具的形状相适配,所述凹型模具和所述凸型模具相对设置,所述凸型模具位于所述凹型模具的上方,管坯设置于所述凸型模具和所述凹型模具之间,所述凹型模具和所述凸型模具相配合以将所述管坯压弯,以制得弯管;

4、差温组件,包括加热组件和冷却组件,所述加热组件设置于所述凸型模具,所述加热组件用于加热所述管坯的弯曲内侧,以提高所述管坯的塑性,所述冷却组件设置于所述凹型模具,所述冷却组件用于冷却所述管坯的弯曲外侧,以提升所述管坯的弯曲外侧的强度。

5、可选的,所述凹型模具包括凹模部和第一型腔,所述第一型腔开设于所述凹型模具的顶面,所述管坯部分放置于所述第一型腔内,所述凸型模具能够沿朝所述凹型模具靠近的方向移动,以使所述凸型模具和所述管坯接触并使所述管坯弯曲变形。

6、可选的,所述凸型模具包括凸模部和凸块,所述凸块设置于所述凸模部的底端,所述凸模部和所述凸块的侧面开设有第二型腔,所述管坯部分放置于所述第二型腔内,所述凸块的底端用于与所述管坯接触,并使所述管坯沿所述第二型腔压弯成形。

7、可选的,所述加热组件包括加热件和第一热电偶,所述加热件设置于所述凸模部,所述加热件用于加热所述凸型模具,从而加热所述管坯的弯曲内侧,所述第一热电偶设置于所述凸型模具,所述第一热电偶用于检测所述凸型模具的温度。

8、可选的,所述冷却组件包括冷却槽和第二热电偶,所述冷却槽设置于所述凹模部,所述冷却槽用于通入冷却介质,以冷却所述凹型模具,从而冷却所述管坯的弯曲外侧,所述第二热电偶设置于所述凹模部,所述第二热电偶用于检测所述凹型模具的温度。

9、可选的,还包括第一支撑组件和第二支撑组件,所述第一支撑组件和所述第二支撑组件分别设置于所述管坯的两端,以支撑所述管坯。

10、可选的,所述第一支撑组件包括第一支撑座和第一支架,所述第一支架设置于所述管坯的一端,所述第一支架还与所述第一支撑座转动连接,以为所述管坯的一端提供支撑。

11、可选的,所述第二支撑组件包括第二支撑座和第二支架,所述第二支撑座设置于所述管坯的另一端,所述第二支架还与所述第二支撑座转动连接,以为所述管坯的另一端提供支撑。

12、可选的,还包括支撑填料,所述支撑填料填充设置于所述管坯的内部,所述支撑填料用于支撑所述管坯的内部。

13、一种压弯成形方法,所述方法使用上述装置,所述方法包括以下步骤:

14、通电加热组件加热凸型模具至预设温度,同时将冷却介质注入冷却槽,通过冷却介质的流动带走凹型模具内侧的热量进而降低凹型模具外侧的温度,从而提升管坯的材料的强度,减少弯曲外侧变形时管坯材料的流动,进而抵抗管坯成形过程中受到的拉应力,从而阻碍管坯的弯曲外侧的壁厚的减薄;

15、管坯的中间部分放置于第一型腔和第二型腔内,管坯的两端分别与第一支架和第二支架固定连接,当凸型模具到达设定的压力后,凸型模具和凹型模具缓慢带动管坯向下移动,管坯移动过程中,第一支架相对于第一支撑座旋转,第二支架相对于第二支撑座旋转,以使第一支架和第二支架分别为管坯的两端提供支撑力,最后压弯成形,得到弯管。

16、本申请提供的压弯成形装置,通过在凸型模具设置有加热组件,来加热管坯的弯曲内侧,提高管坯的弯曲内侧的成型温度,从而使得管坯的塑性提高,变形抗力降低,促进管坯在凸型模具内成形过程中的自身材料的均匀流动,减缓材料堆积导致的增厚,并提高管坯的可弯曲性,使得管坯弯曲容易进行,还通过在凹型模具设置有冷却组件,来降低凹型模具外侧的温度,从而降低管坯弯曲外侧的温度,以使管坯弯曲外侧的管坯材料强度提升,减少变形时弯曲外侧的管坯自身材料的流动,进而抵抗管坯的弯曲外侧在成形过程中受到的拉应力,阻碍管坯的弯曲外侧壁厚的减薄,进而降低管坯的弯曲外侧壁厚的减薄量,从而提高管坯压弯成形的壁厚均匀性,从而提高管坯压弯成形的效率。



技术特征:

1.一种压弯成形装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压弯成形装置,其特征在于,所述凹型模具包括凹模部和第一型腔,所述第一型腔开设于所述凹型模具的顶面,所述管坯部分放置于所述第一型腔内,所述凸型模具能够沿朝所述凹型模具靠近的方向移动,以使所述凸型模具和所述管坯接触并使所述管坯弯曲变形。

3.根据权利要求2所述的压弯成形装置,其特征在于,所述凸型模具包括凸模部和凸块,所述凸块设置于所述凸模部的底端,所述凸模部和所述凸块的侧面开设有第二型腔,所述管坯部分放置于所述第二型腔内,所述凸块的底端用于与所述管坯接触,并使所述管坯沿所述第二型腔压弯成形。

4.根据权利要求3所述的压弯成形装置,其特征在于,所述加热组件包括加热件和第一热电偶,所述加热件设置于所述凸模部,所述加热件用于加热所述凸型模具,从而加热所述管坯的弯曲内侧,所述第一热电偶设置于所述凸型模具,所述第一热电偶用于检测所述凸型模具的温度。

5.根据权利要求2所述的压弯成形装置,其特征在于,所述冷却组件包括冷却槽和第二热电偶,所述冷却槽设置于所述凹模部,所述冷却槽用于通入冷却介质,以冷却所述凹型模具,从而冷却所述管坯的弯曲外侧,所述第二热电偶设置于所述凹模部,所述第二热电偶用于检测所述凹型模具的温度。

6.根据权利要求1所述的压弯成形装置,其特征在于,还包括第一支撑组件和第二支撑组件,所述第一支撑组件和所述第二支撑组件分别设置于所述管坯的两端,以支撑所述管坯。

7.根据权利要求6所述的压弯成形装置,其特征在于,所述第一支撑组件包括第一支撑座和第一支架,所述第一支架设置于所述管坯的一端,所述第一支架还与所述第一支撑座转动连接,以为所述管坯的一端提供支撑。

8.根据权利要求7所述的压弯成形装置,其特征在于,所述第二支撑组件包括第二支撑座和第二支架,所述第二支撑座设置于所述管坯的另一端,所述第二支架还与所述第二支撑座转动连接,以为所述管坯的另一端提供支撑。

9.根据权利要求1所述的压弯成形装置,其特征在于,还包括支撑填料,所述支撑填料填充设置于所述管坯的内部,所述支撑填料用于支撑所述管坯的内部。

10.一种压弯成形方法,其特征在于,所述方法使用权利要求1-9任意一项所述的装置,所述方法包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种压弯成形装置及其成形方法,装置包括:压弯模具和差温组件,压弯模具包括凹型模具和凸型模具,凹型模具和凸型模具相对设置,凸型模具位于凹型模具的上方,差温组件包括加热组件和冷却组件,加热组件设置于凸型模具,加热弯曲内侧,提高其塑性,降低变形抗力,促进弯曲内侧材料的均匀流动,减缓材料堆积导致的增厚,冷却组件设置于凹型模具,冷却组件用于冷却管坯的弯曲外侧,以提升管坯的弯曲外侧的强度,减少变形时弯曲外侧的管坯自身材料的流动,阻碍管坯的弯曲外侧壁厚的减薄,本申请的装置能够提高管坯压弯成形的壁厚均匀性,从而提高管坯压弯成形的效率。

技术研发人员:徐雪峰,危立明,谢君,袁振刚,万晨戈,周艳萍,王雨然
受保护的技术使用者:南昌航空大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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