本發(fā)明涉及彎管制造塑性加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種S形連續(xù)彎導管成形方法及其裝置。

背景技術(shù)：

金屬導管由于具有重量輕、強度高等優(yōu)點，廣泛應用于機械、汽車等領(lǐng)域中結(jié)構(gòu)件的制造，同時也可以作為各種流體介質(zhì)傳輸?shù)妮d體。導管的供貨狀態(tài)多為直管，在實際應用時，很多場合都需要預先進行彎曲加工，可根據(jù)使用要求選擇不同的加工方法，其中數(shù)控彎管機可以按照要求準確、平穩(wěn)地進行導管的彎曲加工，成形精度高、工藝穩(wěn)定性好，適合于各種導管的精密彎曲成形。目前常見的數(shù)控彎管機是應用旋轉(zhuǎn)拉伸彎管法在常溫下對金屬導管進行繞彎，由于現(xiàn)在使用的數(shù)控繞彎成形模具一般都由彎管模體和夾緊塊組成，且夾緊塊屬于直線型夾緊塊，彎管模體和夾緊塊各帶有一個導管外徑弧形凹口用于固定管件，彎管模體和夾緊塊分別固定于彎管機機身的不同位置，二者的凹口端相對，由于受到夾緊塊限位的影響，在彎制管件時，旋轉(zhuǎn)到一定角度時，管件會與夾緊塊相互阻擋與碰撞，因此無法彎制帶有連續(xù)彎的管件以及彎曲直線段小于夾頭長度的彎頭。

目前國內(nèi)汽車行業(yè)和航天行業(yè)由于一些結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較高的緊湊性要求，導管的兩個彎之間的過渡直線段很短，甚至無直線段，兩個連續(xù)彎形狀呈“S”形。針對該類型導管，都是采用先分段成形彎頭，然后在連續(xù)彎過渡處對彎頭進行對接拼焊的方法生產(chǎn)制造。該方法由于生產(chǎn)周期長、模具成本高、焊縫質(zhì)量難以保證等問題大大制約和降低了彎管件的整體制造水平。因而針對“S”形連續(xù)彎導管的成形，需要尋找一種簡便、有效而又能從根本上解決對接拼焊所帶來的質(zhì)量問題的工藝方法，這是當前薄壁數(shù)控彎曲成形技術(shù)發(fā)展的迫切需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何設(shè)計一種S形連續(xù)彎導管成形方法及其裝置，以解決S形連續(xù)彎導管“多段拼焊”存在的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種S形連續(xù)彎導管成形裝置，包括彎管模體1、第一夾緊塊5、第二夾緊塊3、第一輪夾6和第二輪夾2；彎管模體1通過中心孔與彎管機定位軸定位，第二輪夾2和第一輪夾6分別與彎管模體1緊固定位，第二夾緊塊3與彎管機定位，第一夾緊塊5與彎管機定位；

所述第一夾緊塊5和第一輪夾6用于S形連續(xù)彎第一道彎的成形裝夾，第二夾緊塊2和第二輪夾3用于S形連續(xù)彎第二道彎的成形裝夾；彎管模體1采用兩層模整體設(shè)計，通過上、下兩層切換實現(xiàn)一次裝夾繞彎成形兩個彎曲角。

優(yōu)選地，所述第一夾緊塊5和第一輪夾6的圓弧半徑尺寸比導管4外徑小，長度大于導管4外徑；第二夾緊塊3和第二輪夾2圓弧部分的尺寸根據(jù)S形連續(xù)彎第一道彎的圓弧部分外形進行仿形設(shè)計，整個圓弧部分圓心角為第一道彎的彎曲角度，內(nèi)圓圓弧部分分為五等份，第一內(nèi)圓圓弧3-1、2-1、第三內(nèi)圓圓弧3-3、2-3、第五內(nèi)圓圓弧3-5、2-5等分區(qū)域采用線性漸變過渡尺寸，每等份內(nèi)圓直徑漸變范圍上限為導管4外圓直徑，第二內(nèi)圓圓弧3-2、2-2和第四內(nèi)圓圓弧3-4和2-4等分區(qū)域采用等徑尺寸過渡，內(nèi)圓直徑為導管4外圓直徑；第二夾緊塊3和第二輪夾2內(nèi)圓中心線走向以S形連續(xù)彎第一道彎彎曲半徑為基準，第二夾緊塊3接觸分型面比第一道彎彎曲半徑小，第二輪夾2接觸分型面比第一道彎彎曲半徑大。

優(yōu)選地，第二輪夾2和第一輪夾6通過緊固螺釘螺接的方式與彎管模體1緊固定位，第二夾緊塊3通過燕尾槽的方式與彎管機定位，第一夾緊塊5通過緊固螺釘螺接的方式與彎管機定位。

本發(fā)明還提供了一種利用上述的裝置進行S形連續(xù)彎導管成形的方法，包括如下步驟：

S1、根據(jù)導管4的理論模型計算導管4的下料尺寸；

S2、利用第一夾緊塊5和第一輪夾6夾持導管4，通過彎管模體1的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)S形連續(xù)彎第一道彎的彎曲角度的彎曲成形，成形完成后，退開第一夾緊塊5和第一輪夾6；

S3、通過彎管機沿導管4軸向向前推送至少大于一個第一夾緊塊5的軸向長度L，并將導管4軸向旋轉(zhuǎn)180°；

S4、將彎管模體1調(diào)整下降，下降距離為第一夾緊塊5或第一輪夾6的高度值，再將導管4軸向后退一個軸向長度L，實現(xiàn)所完成的第一道彎與第二輪夾2內(nèi)圓表面緊密貼合；調(diào)整第二夾緊塊3對第一道彎進行裝夾夾緊，使得已成形的第一道彎圓弧部分與第二夾緊塊3和第二輪夾2仿形設(shè)計圓弧面緊密貼合；

S5、通過彎管模體1的轉(zhuǎn)動進行S形連續(xù)彎第二道彎的彎曲成形，彎曲成形過程中，在達到第二道彎彎曲角度一半值之前，在彎曲成形速度大于4mm/s，以避免彎曲成形速度慢造成的起皺和鼓包缺陷，當成形彎曲角度在超過第二道彎彎曲角度一半值后，彎曲成形速度小于1.5mm/s，以避免由于彎曲成形速度快造成的拉裂和劃傷缺陷，直至實現(xiàn)第二道彎彎曲角度的成形。

優(yōu)選地，若導管4有多個相同彎曲半徑的S形連續(xù)彎，則從第三道連續(xù)彎開始，通過彎管機沿導管4軸向向前推送至少大于一個第一夾緊塊5的軸向長度L，并將導管4軸向旋轉(zhuǎn)180°，再將導管4軸向后退步一個軸向長度L，第二道連續(xù)彎與第二輪夾2內(nèi)圓表面緊密貼合，調(diào)整第二夾緊塊3對第一道彎進行裝夾夾緊，使得已成形的第一道彎圓弧部分與第二夾緊塊3和第二輪夾2的仿形設(shè)計圓弧面緊密貼合；然后重復步驟S5實現(xiàn)多個相同彎曲半徑的S形連續(xù)彎的成形。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的一種S形連續(xù)彎導管成形方法及其裝置通過仿形設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)S形連續(xù)彎導管產(chǎn)品的一次成形，解決了常規(guī)標準彎管模具和工藝在彎制帶有連續(xù)彎的導管以及彎曲直線段小于夾頭長度的彎頭時出現(xiàn)的管件與夾緊塊相互阻擋與碰撞問題，完全消除了S形連續(xù)彎導管“多段拼焊”存在的問題。本發(fā)明設(shè)計的彎管模體為整體模具，方便更換彎管模具，只需通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)兩層模具的上、下運動即可；在彎曲半徑相同的情況下，可對不同彎曲角度的S形連續(xù)彎的第一輪夾、第二輪夾進行“仿形”設(shè)計，而彎管模體無需改動，大大節(jié)省了模具成本和生產(chǎn)周期。所成形的彎管產(chǎn)品具有表面質(zhì)量好、成本低、成形精度高和整體成形無橫截面焊縫等特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的S形連續(xù)彎彎管裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的裝置中彎管模體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例的裝置中第一夾緊塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例的裝置中第二夾緊塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例的裝置中第一輪夾結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例的裝置中第二輪夾結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為典型“S”形連續(xù)彎導管示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種S形連續(xù)彎導管成形裝置，包括彎管模體1、第一夾緊塊5、第二夾緊塊3、第一輪夾6和第二輪夾2；彎管模體1通過中心孔與彎管機定位軸定位，第二輪夾2和第一輪夾6分別與彎管模體1緊固定位，第二夾緊塊3與彎管機定位，第一夾緊塊5與彎管機定位；

如圖2至圖7所示，第一夾緊塊5和第一輪夾6用以形連續(xù)彎第一道彎的成形裝夾，第二夾緊塊2和第二輪夾3用以S形連續(xù)彎第二道彎的成形裝夾。彎管模體1采用兩層模整體設(shè)計，通過上、下兩層切換實現(xiàn)一次裝夾繞彎成形兩個彎曲角；第一夾緊塊5和第一輪夾6的圓弧半徑尺寸比導管4外徑小0.1～0.2mm，長度為導管4外徑的1.5～2.5倍；第二夾緊塊3和第二輪夾2圓弧部分的尺寸根據(jù)“S”形連續(xù)彎第一道彎的圓弧部分外形進行仿形設(shè)計，整個圓弧部分圓心角為第一道彎的彎曲角度，將內(nèi)圓圓弧部分分為五等份，第一內(nèi)圓圓弧3-1和2-1、第三內(nèi)圓圓弧3-3和2-3、第五內(nèi)圓圓弧3-5和2-5等分區(qū)域采用線性漸變過渡尺寸，每等份內(nèi)圓直徑漸變范圍為導管4外圓直徑-0.5mm～導管4外圓直徑，第二內(nèi)圓圓弧3-2和2-2和第四內(nèi)圓圓弧3-4和2-4等內(nèi)圓圓弧區(qū)域采用等徑尺寸過渡，內(nèi)圓直徑為導管4外圓直徑。第二夾緊塊3和第二輪夾2內(nèi)圓中心線走向以S形連續(xù)彎第一道彎彎曲半徑為基準，第二夾緊塊3接觸分型面比第一道彎彎曲半徑小0.3～0.6mm，第二輪夾2接觸分型面比第一道彎彎曲半徑大0.3～0.6mm；第一輪夾6、第二輪夾2與彎管模體1采取可拆卸螺釘緊固連接方式。若有彎曲半徑相同、僅彎曲角度不同的S形連續(xù)彎導管4，則只需對第一輪夾6、第二輪夾2進行重新仿形設(shè)計，而彎管模體1可以無需改動。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明實施例提供的S形連續(xù)彎導管數(shù)控繞彎成形方法，包括如下步驟：

1)、根據(jù)導管4的理論模型計算導管4的下料尺寸。

2)、利用第一夾緊塊5和第一輪夾6夾持導管4，通過彎管模體1的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)S形連續(xù)彎第一道彎的彎曲角度的彎曲成形，成形完成后，退開第一夾緊塊5和第一輪夾6。

3)、通過數(shù)控彎管機沿導管4軸向向前(導管軸向方向上，朝紙面外為前，朝紙面內(nèi)為后)推送至少大于一個第一夾緊塊5的軸向長度L，并將導管4軸向旋轉(zhuǎn)180°。這樣可以避免成形完第一道彎的導管4旋轉(zhuǎn)180°時與彎管模體1和第一夾緊塊5干涉碰撞。

4)、將彎管模體1調(diào)整下降，下降距離為第一夾緊塊5或第一輪夾6的高度值，再將導管4軸向后退步驟3中的一個軸向長度L，實現(xiàn)步驟3中完成的第一道彎與第二輪夾2內(nèi)圓表面緊密貼合。調(diào)整第二夾緊塊3對第一道彎進行裝夾夾緊，使得已成形的第一道彎圓弧部分正好與第二夾緊塊3和第二輪夾2“仿形”設(shè)計圓弧面緊密貼合。

5)、通過彎管模體1的轉(zhuǎn)動進行S形連續(xù)彎第二道彎的彎曲成形，彎曲成形過程中，在達到第二道彎彎曲角度一半值之前，在彎曲成形速度要大于4mm/s，避免彎曲成形速度慢造成的起皺和鼓包缺陷，當成形彎曲角度在超過第二道彎彎曲角度一半值后，彎曲成形速度要小于1.5mm/s，可以避免由于彎曲成形速度快造成的拉裂和劃傷缺陷。直至實現(xiàn)第二道彎彎曲角度的成形，

若導管4有多個相同彎曲半徑的S形連續(xù)彎，則從第三道連續(xù)彎開始，通過數(shù)控彎管機沿導管4軸向向前推送至少大于一個第一夾緊塊5的軸向長度L，并將導管4軸向旋轉(zhuǎn)180°。再將導管4軸向后退步一個軸向長度L，第二道連續(xù)彎與第二輪夾2內(nèi)圓表面緊密貼合。調(diào)整第二夾緊塊3對第一道彎進行裝夾夾緊，使得已成形的第一道彎圓弧部分正好與第二夾緊塊3和第二輪夾2的仿形設(shè)計圓弧面緊密貼合。

重復步驟5)可以實現(xiàn)多個相同彎曲半徑的“S”形連續(xù)彎的成形。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。