[发明专利]一种辅助双层管弯曲成形的填充介质

说明书

本发明公开了一种辅助双层管弯曲成形的填充介质，所述填充介质由条状高分子材料和石蜡构成，所述填充介质填充于双层管之间的间隙中，双层管的内管和外管之间间隙设置有若干条状高分子材料，并用石蜡均匀填充于内管和外管之间的间隙，所述条状高分子材料的长度大于双层管弯曲段总长度，所述条状高分子材料的高度等于内管和外管之间的间隙距离。本发明的填充介质可有效提高双层管弯曲成形的成形率，同时填充介质可以多次使用，降低了双管弯曲成形的成本。

技术领域

本发明涉及管材弯曲加工技术领域，尤其涉及一种双层管协同弯曲成形过程，辅助双层管弯曲成形的填充介质。

背景技术

高性能轻量化高功效整体多弯管路构件在航空航天等领域有着重要的作用，主要用于燃油、环控等系统。双层管的结构是由两个不同直径的管件同轴嵌套。双层管弯曲成形是指，内外管同轴，且在弯曲段绕弯圆心重合、中心线具有相等的半径。双层管相对于传统的单层管件，具有防漏防爆以及隔热等优点，安全性和稳定性更佳，大大提高了管路系统的使用性能。然而，由于双壁间隙的存在，使得双层管弯曲过程中弯曲力无法从外管直接传递到内管，极易使内外管过度变形甚至发生贴合，间隙得不到保证，且产生成形缺陷。因此，需要在内外管间添加具有一定刚度和抗压能力的填充介质辅助其弯曲成形。考虑到双壁间隙管件的服役条件，填充介质还应具备优异的物理化学性能。由此可见，填充介质对双壁间隙结构的弯曲成形过程以及管路的使用性能都起着至关重要的作用。

在公告号为CN101804429A的发明专利中公开了一种在双壁间隙中加入专用固态填充物的弯曲工艺。该方法在双壁间隙中加入低熔点合金球，其直径小于两管间隙，弯曲成形完成后，加热融化填充介质并将其排出。该方法使用低熔点金属球作为填充介质，存在对管壁的支撑不够均匀、金属球制造较为复杂、弯曲过程复杂等问题；加热熔化填充介质并将其排出后，双壁间隙中没有支撑，同轴度得不到保证。

在公告号为CN1583311A的发明专利中同样提出了一种在双壁间隙中加入低熔点合金固态填充物的弯曲工艺。与前一种方法不同的是，该方法先将低熔点合金融化，再灌入双壁间隙中，冷却凝固为固态后将双层管弯曲成形，再整体加热将填充介质溶解排出，且其内管管壁需为异形表面，具有若干凹坑。该方法虽也能保证双层管弯曲过程中填充介质对间隙的支撑，但依然存在过程复杂、制造周期长、填充介质熔化排出后同轴度得不到保证等问题，且其需要内管管壁具有凹坑，这可能影响到双层管的弯曲成形质量，尤其对于薄壁管件，凹坑制造也存在一定的困难。

在公告号为CN106216462A的发明专利中也提出了一种在双壁间隙中加入金属球的弯曲工艺。该金属球的直径需小于双壁间隙的三分之一，且还需在双壁间隙中加入润滑液并设有保压装置，弯曲成形后将金属球和润滑液排出。该方法虽能完成双层管的弯曲成形，但装置和工序较为复杂，压力、金属球直径、润滑液等都是双层管弯曲成形质量的影响因素，协同调控较为困难。

在公告号为CN102434729A的发明专利中提出使用带孔的金属泡沫作为填充介质的双层管弯曲成形方法。该方法在双层管成形后填充介质无需取出，且成形过程前后均不需加热，但带孔的金属泡沫作为填充介质也存在对管壁的支撑力不均匀，力学性能得不到保证等，弯曲成形后填充介质不取出也增加了管件重量。

在公告号为CN105618532A的发明专利中提供了一种间隙支撑单元、间隙支撑工装和弯曲成形方法。该弯曲成形方法由支撑块保证双壁间隙、内管内部采用内部支撑工装、双壁间隙中采用间隙支撑工装作为支撑工装，弯曲时起支撑作用，成形结束后，内部支撑工装和间隙支撑工装可取出，仅支撑块保留在双壁间隙中。该间隙支撑单元为一串连接的多个弧形通州支撑条，间隙支撑单元能够弯曲。该方法对支撑工装的要求较高，使用的支撑工装材料须具有较大的支撑强度，且对于小口径的双层管，其支撑条制造较为困难。