[发明专利]U形管微半径弯制方法

说明书

技术领域

本发明涉及U形管微半径弯制方法。

技术背景

使用专用机具设备弯U形管是一种成熟的技术，传统的弯管工艺方法适用于标准给出的冷弯、热弯半径尺寸要求。例如：管子的弯管半径R一般为2～3倍的管直径)。如果要把管子弯管半径弯成小于标准的经验尺寸(1倍甚至0.5倍管直径的U形管)就得采用特殊的方法进行弯制。如采用往管内灌砂、碎石，灌装可熔性(熔点较管材熔点低)金属铅或穿合适尺寸的钢丝绳等的方法。这种方法中砂、石、铅等管内装填物在弯制受压变形过程中由于不具备支撑强度(过软，挤压性不好)和表面支撑硬度，所以U形管弯脖处在弯制力压迫下，管子扁，内充物跟着扁，起不到的反变形阻力作用，且传统的内填物从管内出来很麻烦，特别是低熔点金属铅还要二次加热，工艺复杂且污染环境。而弯制弯管半径R远小于0.5倍管直径以下的U形管，则至今无任何文献报道过。

发明内容

本发明的目的是提供一种弯管半径R远小于0.5倍管直径以下的U形管微半径的弯制方法。

该U形管微半径弯制的方法，包括以下步骤：

a.将直管内填满直径为直管内径5-15％的钢珠后，封闭直管两端；

b.将直管弯制成弯管半径为直管内径的0.5-1倍的U形管；

c.压制U形管相对的直管段，使得直管段相互靠近至需要的距离；

e.倒出钢珠。

作为改进，在步骤c后、步骤e前有步骤d：用一对哈夫模对U形管的弯脖段进行整圆。

作为改进，钢珠为轴承用钢珠。

该方法解决了传统标准经验数据给予的弯管半径不能太小的问题，满足了特殊设计对工艺方法的要求，本方法主要发明点在于管内充装内填物采用钢珠，最好是轴承用钢珠，其具有滑动性、柔韧性、强度好、表面硬度好、随形情况好。传统的管内装填物在弯制受压变形过程中由于不具备支撑强度(过软，耐挤压性不好)和表面支撑硬度，所以弯脖处在弯制力压迫下，管子扁，内充物跟着扁，起不到的反变形阻力作用，且传统的内填物从管内出来很麻烦，特别是低熔点金属铅还要二次加热，很困难且污染工作环境。

用哈夫模对U形管的弯脖段进行整圆是对弯脖处微变形矫正。弯管弯制后，由于在弯制变形时内填充物支撑构架点的滑动重组变化，可能使弯脖处存在一定的椭圆情况，本发明采用了弯脖椭圆整形工序，使弯脖处的微椭圆达到与直管圆度基本一致。

本方法试压制U形管弯制半径可达微半径尺寸(例如常规U形管φ34x7，弯管半径R在60～70mm，而本发明中弯管半径R小于5mm以下)，弯脖处外观光整，达到微半径(R<5mm)U形管的设计尺寸要求，本工艺方法也可压制其他规格的弯管。采用本方法弯制的U形管，弯管半径R可达到极限值R＝1mm。

附图说明

图1是压弯开始时示意图。

图2是压弯结束时示意图。

图3是夹板合模成形开始时示意图。

图4是图3的左视图。

图5是夹板合模成形结束时的U形管示意图。

图6.是弯脖整形示意图。

图7是哈夫模示意图。

图8是图7的主视图。

具体实施方案

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

U形管微半径弯制方法包括如下步骤(附图)：

压弯：参见图1、2，直管6内填充粒度合适(直径为弯管内径的10％左右)的钢珠、管端封口。并排五根放入压弯工装中的多槽辊上。压弯工装包括起到固定多槽辊作用的定距板2，多槽冲头1，多槽辊11，槽辊固定螺栓4，槽辊抗弯顶块5，调距板3为装入不同规格直径及壁厚弯管定距板时的外板。弯管半径为直管内径的1倍。启动油压机缓慢将管子冲压为U形弯，夹板3、槽辊固定螺栓4，保障弯管压制过程中不产生形变变扁。

夹板合模成形：参见图3、4，压制好U形管四根并排一组放入位于夹板模8之间的上多槽模7、底多槽模9之间，缓慢启动油压机，通过上多槽模和底多槽模压制U形管相对的直管段，使得直管段相互靠近至需要的距离；此时U形管在合模压缩状态下成为微半径U形管(参见图5)。

弯脖整形：夹板合模成形后，由于在夹板合模压缩变形时内填充物支撑构架点的滑动重组变化，使弯管弯脖处存在一定的椭圆情况，为此采用了弯脖椭圆整形工序，参见图6、7、8，启动油压机，用一对哈夫模10对U形管的弯脖段进行整圆，逐根使弯脖处带有微椭圆的弯脖部位圆度达到与直管圆度一致。

卸载管内装填物：去掉U形管两端封盖，倒出钢珠，钢珠可反复利用。

本弯制方法与手段，采用外部限制变形机具与内充物限制变形相结合。弯管弯制过程中为阻止在弯力作用下，弯脖处向两外侧形变凸而采用了工装夹持反变形措施，而内充填物又可在弯脖处凹向形变的反方向上起到支撑作用，阻止内弯凹向变形，强制弯管按设计尺寸要求成形。