專利名稱：非圓曲線多向空間細(xì)長管螺旋成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于航空、民用發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電裝置等產(chǎn)品中的進(jìn)油 管、通氣管等管類零件的非圓曲線多向空間細(xì)長管螺旋成型方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的管子彎曲成型形式分為手動(dòng)彎曲，在沖床上的壓彎、擠彎、 拉彎及專用數(shù)控彎管設(shè)備彎曲等。管子手動(dòng)彎曲工具用在彎件品種繁
多，生產(chǎn)批量小而又缺乏專用設(shè)備時(shí)較為合適；專用數(shù)控彎管設(shè)備彎曲 成型要求管子的嚴(yán)小彎曲半徑大于管子直徑的2倍。對于那些彎曲角度 變化大的非圓曲線多向空間細(xì)長管，無論是采用手動(dòng)彎曲還是數(shù)控彎管 設(shè)備彎曲成型，都無法滿足大批量生產(chǎn)及產(chǎn)品工藝的需求。采用普通的 管子壓彎模成型多向空間細(xì)長管，管件在彎曲成型過程中材料撕裂嚴(yán) 重，管件部分區(qū)域會(huì)發(fā)生扭曲變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種管件在彎曲成型過程中材料不撕裂，管 件部分區(qū)域不發(fā)生扭曲變形的非圓曲線多向空間細(xì)長管螺旋成型方法。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是， (一)凹模
① 凹模底部水平基準(zhǔn)面與成型型面形成螺旋升角，螺旋升角為50 ° 70° ;被成型件的成型型面轉(zhuǎn)接處的上部分的螺旋升角大于下部分 的螺旋升角，轉(zhuǎn)接部分均勻過渡；
② 凹模工作面的壁厚為被成型件直徑的2 3倍；
③ 凹模成型面壁厚為被成型件直徑的1 1.1倍；
④ 凹模被成型件進(jìn)口處R為1 2mm;
⑤ 凹模成型縱向尺寸的型面厚度為被成型件直徑的1倍；
⑥ 凹模頂部被成型件第一成型區(qū)域的成型型面與凹模垂直面的夾 角為30° ，第一成型區(qū)域與第二成型區(qū)域的過渡區(qū)域的成型型面與凹模 垂直面的夾角由30。均勻過渡至15。；第二成型區(qū)域的成型型面與凹模 垂直面的夾角為15。；⑦將過渡區(qū)域表面打磨光滑至喇叭形；凹模成型面和凹模垂直面相 交處打磨圓滑，凹模熱處理后工作面表面光潔度研磨到花8(^); ⑧工作型腔尺寸按被成型件外側(cè)尺寸設(shè)計(jì)； (二)凸模
① 凸模的工作型面厚度與被成型件直徑相同；
② 根據(jù)被成型件的高度確定凸模工作型面的高度；
③ 凸模底部的進(jìn)口倒角為15° 20° ，高度為20 30mm;
④ 工作型面與垂直面相交處的圓角為0. 2 0. 4mrn;
⑤ 工作型面尺寸按被成型件內(nèi)側(cè)尺寸設(shè)計(jì)，并與凹模相應(yīng)尺寸保證 滑配合。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明采用螺旋成型的方法設(shè)計(jì)和制備成型非圓曲線多向空間細(xì) 長管的模具，不僅具有模具結(jié)構(gòu)簡單，易于操作和制造，安全可靠等優(yōu) 點(diǎn)，而且可以用一套模具實(shí)現(xiàn)零件橫向和縱向尺寸同步成型，減小了多 套模具反復(fù)定位引起的累積誤差，成型后零件一致性好，減小了產(chǎn)品的 報(bào)廢率，提高了生產(chǎn)效益，成型質(zhì)量良好，降低了生產(chǎn)成本，能夠滿足 產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的需求。


圖l為本發(fā)明凹模結(jié)構(gòu)主視圖； 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是圖1中左視圖4是圖2的A-A剖視圖； 圖5是圖2的B-B剖視圖6是圖2中I放大圖7為本發(fā)明凸模結(jié)構(gòu)主視圖8是圖7的俯視圖； 圖9是圖7的左視圖10是圖7的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
(一)凹模的主要參數(shù)如下，
①凹模底部水平基準(zhǔn)面與成型型面形成螺旋升角，螺旋升角a為50° 70° ;螺旋升角a包括c^和ci2，被成型件的成型型面轉(zhuǎn)接處的上 部分的螺旋升角a i大于下部分的螺旋升角a 2，轉(zhuǎn)接部分均勻過渡；
② 凹模工作面的壁厚W為被成型件直徑的2 3倍；
③ 凹模成型面壁厚W'為被成型件直徑的1 1.1倍；
④ 凹模被成型件進(jìn)口處R為1 2mm;
⑤ 凹模成型縱向尺寸的型面厚度U為被成型件直徑的1倍；
⑥ I處放大圖形中，成型角M在第一成型區(qū)A至B (D至E)區(qū)域 取30° ，過渡區(qū)域B至C(E至F)區(qū)域的M由30。逐漸均勻過渡為15 ° ，第二成型區(qū)C (F)至被成型件一端的區(qū)域的成型角M取15° ;
⑦ 對于型面轉(zhuǎn)接比較劇烈的過渡區(qū)域B至C (E至F)區(qū)域，表面必 須打磨光滑至喇叭形；凹模成型面和凹模垂直面相交處打磨圓滑，凹模 熱處理后工作面表面光潔度研磨到花8(^);
⑧工作型腔尺寸按管件外側(cè)尺寸設(shè)計(jì)。 (二)凸模的主要參數(shù)如下，
① 凸模的工作型面厚度V與被成型件直徑相同；
② 根據(jù)被成型件的高度確定凸模工作型面的高度H;
③ 凸模底部的進(jìn)口倒角P為15° 20° ，高度L為20 30mm;
④ 工作型面與垂直面相交處的圓角r為0. 2 0. 4mm;
⑤ 工作型面尺寸按被成型件內(nèi)側(cè)尺寸設(shè)計(jì)，并與凹模相應(yīng)尺寸保證 滑配合。
空間細(xì)長管螺旋成型模旋彎工作原理如下旋彎成型凸模靠上模板 固定在壓力機(jī)滑塊上，凸模工作面寬度取加熱管外徑。螺旋旋彎凹?？?'F模板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面...匕工作面具有螺旋型。在壓力機(jī)滑塊—F 行時(shí)，由凸模迫使管件沿螺旋工作面滑動(dòng)，并在凸模上旋彎成型。工件 彎曲成型后，從凹模型腔中取出。采用這種方法旋彎成型的零件貼模良 好，尺寸和形狀都滿足設(shè)計(jì)和使用要求。
實(shí)施例
(一)凹模的主要參數(shù)如下
① 螺旋升角a為50。 70° ;上部分的螺旋升角ai為70。，下部分 的螺旋升角02為50° ，轉(zhuǎn)接部分均勻過渡；
② 被成型件直徑為4. 5腿，凹模工作面的壁厚W為被成型件直徑的2 3倍，凹模工作面的壁厚W為12 mm;
③ 被成型件直徑為4. 5 mm，凹模成型面壁厚W'為被成型件直徑的 1 1. l倍，凹模成型面壁厚W'為5rrnn;
④ 凹模被成型件進(jìn)口處R為1 2mm;
⑤ 被成型件直徑為4. 5 mm，凹模成型縱向尺寸的型面厚度U為被成 型件直徑的1倍，凹模成型縱向尺寸的型面厚度U為4. 5 mm;
⑥ I處放大圖形中，成型角M在第一成型區(qū)A至B (D至E)區(qū)域 取30° ，過渡區(qū)域B至C(E至F)區(qū)域的M由30。逐漸均勻過渡為15 ° ，第二成型區(qū)C (F)至被成型件一端的區(qū)域的成型角M取15° ;
⑦ 對于型面轉(zhuǎn)接比較劇烈的過渡區(qū)域B至C (E至F)區(qū)域，表面 必須打磨光滑至喇叭形；凹模成型面和凹模垂直面相交處打磨圓滑，凹 模熱處理后工作面表面光潔度研磨到花8 ;
⑧ 工作型腔尺寸按管件外側(cè)尺寸設(shè)計(jì)。 (二)凸模的主要參數(shù)如下，
① 凸模的工作型面厚度V與被成型件直徑相同，凸模的工作型面厚 度V為4. 5mm;
② 根據(jù)被成型件的高度確定凸模工作型面的高度H;
③ 凸模底部的進(jìn)口倒角3為15° ，高度L為25mm; (D工作型面與垂直面相交處的圓角r為0. 3mm; ⑥工作型面尺寸按被成型件內(nèi)側(cè)尺寸設(shè)計(jì)，并與凹模相應(yīng)尺寸保證
滑配合。
模具在使用時(shí)，旋彎成型凸?？可夏０骞潭ㄔ趬毫C(jī)滑塊上，螺旋 旋彎凹?？縁模板固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面..匕。沖壓前先將直管件放在成 型凹模上，隨著壓力機(jī)滑塊的F行，由凸模迫使管件沿螺旋工作面滑動(dòng)， 并在凸模...l:::旋彎成型。最后靠凹模成型縱向尺寸的型面和凸模的工作型 面將工件縱向尺寸沖壓成型，管件彎曲成型后從凹模型腔中取出。
權(quán)利要求
1. 一種非圓曲線多向空間細(xì)長管螺旋成型方法，其特征是，(一)凹模①凹模底部水平基準(zhǔn)面與成型型面形成螺旋升角，螺旋升角為50°～70°；被成型件的成型型面轉(zhuǎn)接處的上部分的螺旋升角大于下部分的螺旋升角，轉(zhuǎn)接部分均勻過渡；②凹模工作面的壁厚為被成型件直徑的2～3倍；③凹模成型面壁厚為被成型件直徑的1～1.1倍；④凹模被成型件進(jìn)口處R為1～2mm；⑤凹模成型縱向尺寸的型面厚度為被成型件直徑的1倍；⑥凹模頂部被成型件第一成型區(qū)域的成型型面與凹模垂直面的夾角為30°，第一成型區(qū)域與第二成型區(qū)域的過渡區(qū)域的成型型面與凹模垂直面的夾角由30°均勻過渡至15°；第二成型區(qū)域的成型型面與凹模垂直面的夾角為15°；⑦將過渡區(qū)域表面打磨光滑至喇叭形；凹模成型面和凹模垂直面相交處打磨圓滑，凹模熱處理后工作面表面光潔度研磨到花8；⑧工作型腔尺寸按被成型件外側(cè)尺寸設(shè)計(jì)；(二)凸模①凸模的工作型面厚度與被成型件直徑相同；②根據(jù)被成型件的高度確定凸模工作型面的高度；③凸模底部的進(jìn)口倒角為15°～20°，高度為20～30mm；④工作型面與垂直面相交處的圓角為0.2～0.4mm；⑤工作型面尺寸按被成型件內(nèi)側(cè)尺寸設(shè)計(jì)，并與凹模相應(yīng)尺寸保證滑配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于航空、民用發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電裝置等產(chǎn)品中的進(jìn)油管、通氣管等管類零件的非圓曲線多向空間細(xì)長管螺旋成型方法。成型凹模底部水平基準(zhǔn)面與成型型面形成螺旋升角，螺旋升角為50°～70°；被成型件的成型型面轉(zhuǎn)接處的上部分的螺旋升角大于下部分的螺旋升角，轉(zhuǎn)接部分均勻過渡；凹模工作型腔尺寸按被成型件外側(cè)尺寸設(shè)計(jì)；凸模的工作型面尺寸按被成型件內(nèi)側(cè)尺寸設(shè)計(jì)，并與凹模相應(yīng)尺寸保證滑配合。本發(fā)明采用螺旋成型的方法設(shè)計(jì)和制備成型非圓曲線多向空間細(xì)長管的模具，可以用一套模具實(shí)現(xiàn)零件橫向和縱向尺寸同步成型，減小了多套模具反復(fù)定位引起的累積誤差，減小了產(chǎn)品的報(bào)廢率，能夠滿足產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的需求。
文檔編號(hào)B21D11/00GK101433933SQ200810177348
公開日2009年5月20日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者佟兆全, 劉尤金, 劉祚言, 張慶剛, 元 李, 李宏超, 濤 王, 趙海艷 申請人:西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限公司