[发明专利]一种金属管材弯曲装置

说明书

本发明公开了一种金属管材弯曲装置，涉及金属成型技术领域，包括：模具、振动器、导管、压头、填充物和填充物内压提供装置，模具固定设置于工作台上，模具内设置有弯管型腔，振动器设置于模具的外侧壁上，以对模具施加振动激励，导管下端与弯管型腔连通，待加工管坯置于导管内，压头的输入端与压力机连接，导管内待加工管坯的两端分别为第一端和第二端，压头的输出端与第一端接触，以推动待加工管坯弯曲成型，填充物填充于待加工管坯内，从而能够克服现有技术中管材弯曲变形时最外侧管壁产生裂纹和最内侧管壁出现皱褶的缺陷，能够减小管壁与模具内腔之间的摩擦，从而避免推弯工艺中外侧管壁受拉应力断裂和内侧管壁受压应力失稳起皱。

技术领域

本发明涉及金属成型技术领域，特别是涉及一种金属管材弯曲装置。

背景技术

传统的弯管制造工艺中，推弯是管材弯曲加工中比较常见方法，具体将管材在液压机、压力机或者专用推制机上进行弯曲加工。但是推弯工艺在对薄壁管推弯成型时，薄壁管的中性层外侧的材料受切向拉伸应力而伸长，使外侧管壁减薄；中性层内侧的材料受切向压缩应力而缩短，使内侧管壁增厚，导致管材弯曲变形区的最外侧与最内侧的管壁之间存在较大的厚度差，当管材弯曲变形程度过大时，最外侧管壁就会产生裂纹，最内侧管壁就会出现皱褶，进而导致弯曲成型后管材横截面容易发生畸变。

发明内容

本发明的目的是提供一种金属管材弯曲装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够避免推弯工艺中外侧管壁受拉应力断裂、内侧管壁受压应力失稳起皱以及管坯在弯曲成型后管材横截面发生畸变。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种金属管材弯曲装置，包括模具、振动器、导管、压头、填充物和填充物内压提供装置，所述模具用于固定设置于工作台上，所述模具内部设置有弯管型腔，所述振动器设置于所述模具的外侧壁上，以对所述模具施加振动激励，以减小管壁与所述弯管型腔之间的摩擦，所述导管的下端固定连接于所述模具上表面，并与所述弯管型腔连通，待加工管坯置于所述导管内，所述压头的输入端与所述压力机连接以提供推弯待加工管坯所需的推力，所述导管内待加工管坯的两端分别为第一端和第二端，所述压头的输出端与所述第一端接触以推动待加工管坯弯曲成型，所述填充物填充于待加工管坯内，所述填充物内压提供装置的输出端与所述填充物接触并能够施加压力于所述待加工管坯内的所述填充物，使得所述待加工管坯内的所述填充物为所述待加工管坯提供内部支撑压力，使弯曲时的所述待加工管坯的内侧管壁和外侧管壁受力均匀。

优选的，所述模具包括两个关于所述弯管型腔的轴线对称的半模，两个所述半模上开设所述弯管型腔的端面固定连接，所述振动器分别对两个所述半模连接，以对两个所述半模施加振动激励。

优选的，所述填充物内压提供装置包括柔性顶筒、柔性顶筒弹性元件和内压驱动装置，所述压头的输出端与所述第一端接触并封闭所述第一端的管口，所述柔性顶筒的一端与所述柔性顶筒弹性元件的一端连接，所述柔性顶筒弹性元件的另一端固定设置，使所述柔性顶筒与所述第二端的端面始终处于接触状态，所述填充物充入至所述柔性顶筒内并充满所述柔性顶筒，所述内压驱动装置轴向穿过所述柔性顶筒弹性元件，且所述内压驱动装置的输出端与所述柔性顶筒内靠近所述柔性顶筒弹性元件的一端的所述填充物接触并为所述填充物提供内部支撑压力。

优选的，所述填充物内压提供装置还包括内压压头，所述内压驱动装置的输出端与所述内压压头的一端固定连接，所述内压压头的另一端与所述填充物接触并封闭所述柔性顶筒靠近所述柔性顶筒弹性元件的一端。

优选的，所述填充物内压提供装置还包括内压支撑管，所述内压支撑管套设在所述柔性顶筒弹性元件外部，且所述内压支撑管靠近所述柔性顶筒的一端固定连接于所述模具的侧壁上，所述内压支撑管远离所述柔性顶筒的一端固定设置有挡板，所述挡板与所述柔性顶筒弹性元件远离所述所柔性顶筒的一端固定连接。

优选的，所述柔性顶筒弹性元件为柔性顶筒弹簧。