[发明专利]一种用于薄壁矩形管弯曲的柔性芯模

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控弯管加工模具，具体是一种用于薄壁矩形管小半径弯曲的柔性芯模。

背景技术

对于管壁的厚度与管的宽度之比小于1/15的矩形管称为薄壁矩形管。铝合金薄壁矩形管弯曲件由于具有重量轻、吸振能力强、频带宽和信号损耗小等优点，广泛应用于雷达、卫星地面站和微波测量等领域。然而由于薄壁矩形管中空、薄壁的特点，在其弯曲过程中极易产生起皱、截面畸变和拉裂等缺陷，严重影响其成形精度。芯模可有效防止上述缺陷的产生。然而随着弯管零件有向壁厚因子更大和弯曲半径更小的趋势发展以及结构紧凑和空间复杂化对弯管件内表面质量要求的不断提高，已有的芯模难以满足要求。因此有必要开发一种薄壁矩形管小半径弯曲柔性芯模，以满足现代工业对弯管件的要求。

目前薄壁矩形管弯曲过程中常用液压、沙粒、钢芯芯模等作为芯模进行填充。液压填充物容易附着在管件内表面上，影响其内部精度。沙粒填充物容易划伤内表面，且难以充分填充。钢芯芯模主要有弧式芯模、矩形圆弧头芯模、钢带和链式芯模等。弧式芯模和矩形圆弧头芯模结构简单，其下部是平直的，对矩形管内侧几乎起不到支撑作用，不能有效地消除起皱而且很容易造成管件破裂，不能适应薄壁矩形管小半径弯曲。钢带的填充及取出比较费时费力，使用不方便，而且容易划伤管件内表面。链式芯模结构不够紧凑、灵活。另外对于薄壁圆形管件绕弯成形，目前有球形柔性芯模，其主要适用于薄壁圆管。并且其芯头是一个整体，在弯曲过程中容易出现芯头转动不协调的现象。由于矩形管有棱筋的存在，所以矩形管材料流动不均匀，并且不容易被充分填充。因此使用目前的芯模，弯制的矩形管件易出现起皱、截面畸变和拉裂等缺陷，严重影响管件的成形质量。

发明内容

为了克服现有的薄壁矩形管小半径弯曲芯模结构不够紧凑、灵活，相对弯曲半径不够小的缺陷，本发明提出了一种用于薄壁矩形管弯曲的柔性芯模。

本发明包括芯棒体、芯棒夹块、插块芯头、插槽芯头、尾芯头；芯棒夹块固定在芯棒体一端的阶梯面上，形成了芯棒；芯棒夹块一端的圆柱窝与插槽芯头的圆柱头相配合，芯棒体端面的圆柱窝与插块芯头的圆柱头相配合；插块芯头和插槽芯头均有多个；插块芯头和插槽芯头通过定位凸台、定位凹槽以及销钉进行配合，形成柔性芯头，各组芯头之间通过销钉连接；所述柔性芯头的另一端安装有尾芯头，该尾芯头的圆柱头装入插槽芯头和插块芯头的圆柱窝中，通过销钉进行连接。

所述的插块芯头由2个不同直径的圆形套筒的外表面相接组合而成，分别为圆柱头和芯头体；圆柱头和芯头体圆心间距约为芯头体半径的1.5倍；插块芯头圆柱头有定位凸台；圆柱头一端与芯头体端面平齐，圆柱头外径略小于圆柱窝内径，其高度等于芯头体高度的一半；芯头体内侧开有与芯棒夹块一样的圆柱窝，通过销钉与下一组芯头的圆柱头进行配合；芯头体外径等于芯棒的厚度尺寸，高度为芯棒宽度尺寸的1/2；圆柱头的圆心处钻有圆柱销孔，其与圆柱销的配合为间隙配合，便于芯头绕圆柱销旋转；芯头的上端圆弧确定原则是与下一个芯头相交；而下端圆弧确定原则为将下一个芯头绕圆柱头圆心旋转20°与芯头相交；这样就保证了下一个芯头相对可以旋转20°。

所述的插槽芯头的数量与插块芯头的数量相同；插槽芯头和插块芯头形状相似；插插芯头圆柱头有定位凹槽；插块芯头和插槽芯头通过定位凸台和定位凹槽进行配合；插槽芯头和插块芯头通过销钉进行连接，组成一组柔性芯头。

所述的尾芯头芯头体和圆柱头外径与插槽芯头的对应外径相同；芯头体高度等于芯棒的宽度尺寸，圆柱头高度为芯头体高度的1/2；芯头体在圆心向圆柱头相反方向偏移一定距离进行切割形成端面。

所述芯棒体一端的一个表面为阶梯面，在该阶梯面的中部有芯棒体定位凹槽，芯棒体定位凹槽的两侧为芯棒体定位凸台；在芯棒体定位凹槽上有定位销孔，在芯棒体定位凹槽两侧的芯棒体定位凸台上有螺钉的连接孔；芯棒体端面的圆柱窝与柔性芯头中的插块芯头的圆柱头通过销钉连接相配合。

所述的芯棒夹块有芯棒夹块定位凸台，中间开有定位销孔；两侧为芯棒夹块定位凹槽，芯棒夹块定位凹槽内有螺钉孔，使得芯棒夹块的表面为阶梯面，并且该阶梯面与芯棒体的阶梯面配合；芯棒夹块端面的圆柱窝与柔性芯头中的插槽芯头的圆柱头通过销钉相配合。