[发明专利]柔性弯管芯模

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种数控弯管模具，具体是一种柔性弯管芯模。

二、背景技术

目前，公知的弯管芯模种类较多，有圆柱芯模、圆柱圆头芯模、链式芯模和软轴芯模等。构造是由芯头体、芯头、链接装置连接而成。弯管成形时根据管材的直径、壁厚、弯曲半径等参数要求选用合适的芯模。但是，不锈钢、铝合金、钛合金等大口径薄壁管小弯曲半径(壁厚小于1毫米，壁厚因子大于50，相对弯曲半径小于1.5)成形对芯模有着更高的要求，而目前所使用的芯模结构由于芯头套和连接装置的设计局限，造成结构不够紧凑、灵活，不能适应薄壁管小半径弯曲，很容易造成管件破裂。

三、发明内容

为了克服现有的弯管芯模结构不够紧凑，相对弯曲半径不够小的缺陷，本发明提出了一种弯管的柔性芯模。

本发明包括芯头体和多个窝球节、芯头套和卡环，并且芯头套和卡环的数量同窝球节的数量，其中：

窝球节为轴对称形状，是实现本发明目的的重要零件，其数量根据弯管的弯曲角度和弯曲半径确定。窝球节一端为内圆形的球窝，另一端为球体。球体直径约为管径大小的1/3，球窝为大半圆，其内径略大于球体的外径；在球窝窝口的外壁上沿圆周有定位台阶，在窝壁的中部有卡环槽；窝壁在窝的下部两侧向球的一端延伸，形成了球体与球窝连接的颈，并成为球体的底部；球体的中心线处有一垂直于窝球节轴线的键槽。球窝中心至球体中心的距离约为管径大小的1/3，球窝深度约为球窝直径的1/4。

在多个窝球节中，有一个窝球节没有窝，在球上亦没有键槽，但其外形同其它窝球节相同，并且该窝球节为完整的，其余的窝球节则在加工完成后沿中心线被剖成两半。

芯头套的外形为圆环状，其宽度根据管径、壁厚和弯曲半径确定，略小于管径大小的1/3，其外径稍小于管材内径。沿芯头套内圆表面有偏置的、带通孔的环形腹板，该腹板的轴向宽度同窝球节的窝口至卡环的宽度相等，约为芯头套宽度的1/3；腹板的中心线与圆环的中心线不重合，向芯头套中心线一侧的边缘处偏移、位于芯头套宽度的1/3处；腹板中心有台阶状的通孔，其中小直径通孔与窝球节的窝壁相配合，大直径的通孔与内圆形窝口的定位台阶相配合，并且上述配合均为滑动配合。芯头套的圆心与芯头套圆环的径向中心线交汇处构成了芯头套的中心点，外圆上任何一点过芯头套的中心点、与另一侧相对应的点之间的直径均与芯头体直径相同；圆环内壁为斜面，使腹板两侧的壁厚大于圆环外缘。

卡环为有开口的圆环形弹性件，其外径大于芯头套腹板通孔的最小直径，内径与卡环槽的外径相同，厚度与卡环槽的宽度相匹配。

连接轴的一端是形状与直径均能够与球体相配合的球窝，其轴向中心有螺纹通孔，用于安装螺栓。连接轴为轴对称圆柱形，在加工完成后沿中心线被剖成两半。

芯头体为有内孔的圆柱形，其外径稍小于管子内径，二者之间为干涉配合。芯头体一端用于安装连接轴，故该端内孔的长度和直径均与连接轴的长度和直径相适应，并且二者之间为间隙配合。芯头体另一端的孔为台阶状，用于安放连接螺栓。其外端为光孔，用于放置螺帽，内端为螺纹孔，该螺纹孔直径同连接轴内螺栓孔直径相同，且在装配后两个孔相贯通。

装配时：

1)安装第一节窝球节。将完整的窝球节的球体装入一个芯头套的内孔中，使球窝一端的端面与芯头套腹板端面平齐；取一个卡环，嵌入窝壁上卡环槽内，使窝球节与芯头套之间不产生轴向移动。

2)安装第二节窝球节。取一对被剖成两半的窝球节，将球窝套在第一节窝球节的球体上，并合拢为完整的窝球节；将定位键插入位于该窝球节球窝壁上的键槽内，使两半的窝球节不产生轴向移动；将该窝球节的球体装入一个芯头套内，并将卡环嵌入球窝壁上卡环槽内，使窝球节与芯头套之间不产生轴向移动。

3)以后依照上述方法安装其余各节窝球节。

4)安装连接轴。将被剖成两半的连接轴的球窝套住最后一节窝球节球体，并合拢为完整的连接轴；将连接轴装入芯头体一端的内孔中，并从另一端用螺栓固定，即形成了柔性芯模。

在装配时需要注意，窝球节的球体从芯头套的腹板偏置一边放入芯头套内。

使用时，将柔性芯模置于管子内，即可根据设计要求完成弯管。