[发明专利]一种用于薄壁弯头冷成型的支撑工装及成型方法

权利要求书

1.一种用于薄壁弯头冷成型的支撑工装，其特征在于，由相互对称的第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)拼装而成，其中第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)拼装后在下端面形成与弯头(1)弯度相适应的弧形面。

2.根据权利要求1所述的用于薄壁弯头冷成型的支撑工装，其特征在于，所述第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)各自在拼接的位置设有支撑柱(4)，当第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)拼装后，两个支撑柱(4)拼接形成顶住待加工弯头(1)的直管坯内壁面的实心圆台状支撑台。

3.根据权利要求2所述的用于薄壁弯头冷成型的支撑工装，其特征在于，所述第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)的外侧圆弧半径R与所需成型弯头(1)的半径之间的关系为R＝r+d/2-δ；其中，r为所需成型弯头(1)的弯心半径；d为所需成型弯头(1)的直径；δ为所需成型弯头(1)的壁厚；所述第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)的外侧圆弧长度L＝πR/2。

4.根据权利要求2所述的用于薄壁弯头冷成型的支撑工装，其特征在于，所述支撑台直径D比所需成型弯头(1)的直管坯内径(d-2δ)小0.5～1mm。

5.根据权利要求4所述的用于薄壁弯头冷成型的支撑工装，其特征在于，所述支撑台外侧圆弧长度Lˊ＝L/3，圆台高H＝D/3；支撑台两侧圆弧厚W＝D/3。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述用于薄壁弯头冷成型的支撑工装的薄壁弯头冷成型方法，其特征在于，在待加工弯头(1)的直管坯内设置支撑工装，然后用冷压模具对直管坯进行冷压成型，冷压成型后取出支撑工装，得到弯头(1)。

7.根据权利要求6所述的薄壁弯头冷成型方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、根据所要成型弯头的材质和展开尺寸选择有色金属管并进行切割，得到弯头(1)的直管坯；

步骤二、选择尺寸适合的第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)，并放入直管坯内部中间部位；

步骤三、将放入第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)的直管坯放置到冷压模具的下模上；

步骤四、用压机带动上模下压直管坯使其缓慢弯曲变形；

步骤五、当冷压模具上、下模完全合拢后，保持一段时间然后泄压；

步骤六、将压好的弯头(1)从模具上取下，并取出第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)；

步骤七、对弯头(1)进行去应力退火，表面处理；

步骤八、切除弯头(1)两端多余长度，并加工焊接坡口，得到成品弯头(1)。

8.根据权利要求7所述的薄壁弯头冷成型方法，其特征在于，步骤四中，压机带动上模以5mm/s的速度下压直管坯。

9.根据权利要求7所述的薄壁弯头冷成型方法，其特征在于，步骤五中，上、下合拢后保持30s。

10.根据权利要求7所述的薄壁弯头冷成型方法，其特征在于，步骤三中，所述冷压模具的下模为凹模，并将直管坯中间与第一弧形支撑瓣(2)和第二弧形支撑瓣(3)的中部支撑柱(4)对齐，一起放到下模中间，并对准上模最低点。