[發明專利]利用內置拉緊繩實現管端密封的管材彎曲裝置及方法

有效

• 申請號: 201110005610.7
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102166592A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 何祝斌;王志彪;蔡洋;林艷麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B21D7/00
• 分類號: B21D7/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 徐愛萍

技術領域

本發明涉及一種管材彎曲裝置及方法，具體涉及一種利用內置拉緊繩實現管端密封的管材彎曲裝置及方法。

背景技術

管材的彎曲常采用繞彎、壓彎和推彎等方法。在彎曲過程中，管材零件常發生截面扁化的問題，即在彎曲時管材的圓截面變為橢圓形或其它形狀。為提高管材彎曲零件的性能或質量，需要避免或減少管材的截面扁化程度。從管材內部施加一定的支撐力是控制管材截面扁化的常用方法。如現在的管材精密數控彎曲就是在管材內部放置球狀的彎曲芯模，以控制彎曲過程中管材截面的變形。采用該方法可以有效控制管材彎曲過程中的截面扁化現象，但是所需設備復雜、成本高。實踐中，也可在管材內部塞入具有超彈性的聚氨酯棒作為支撐，但是當零件形狀復雜時，彎曲后難以從管中取出聚氨酯棒。此外，還有一種在待彎曲管材內注入低熔點合金進行彎曲，在彎曲結束后再熔化掉低熔點合金的方法，但是該方法效率低、低熔點合金的去除較難。

近來，出現了一種向管材內部充入高壓液體的所謂充液彎曲方法。管材內部均勻作用的高壓液體可以對管材起到一定的支撐作用，可以有效防止管材彎曲時的截面扁化。在管材充液彎曲過程中，由于管材的軸線發生變化，管材的兩端將不再沿著同一軸線方向，這給彎曲過程中管端的可靠密封帶來了困難。現在常采用在管端焊接密封堵頭，或在管端部加工螺紋的方式來固定密封堵頭，效率很低。另外，當液體壓力較大或管材直徑較大時，端部密封結構將受到很大的向外的推力，所以常出現管端密封結構被推出而導致密封失效。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的管材帶內壓彎曲成形過程中無法可靠密封以及成形效率低的問題，進而提供一種利用內置拉緊繩實現管端密封的管材彎曲裝置及方法。

本發明的技術方案是：利用內置拉緊繩實現管端密封的管材彎曲裝置包括增壓缸、第一密封堵頭、第二密封堵頭、壓板、拉緊繩、拉緊繩密封圈、拉緊扳手、轉軸和兩個管端密封圈，待彎曲管材的一端安裝有第一密封堵頭，待彎曲管材的端口與第一密封堵頭之間通過一個管端密封圈密封，第一密封堵頭上開有充注中心孔，增壓缸連接在充注中心孔處，待彎曲管材的另一端安裝有第二密封堵頭，待彎曲管材的端口與第二密封堵頭之間通過一個管端密封圈密封，第二密封堵頭上開有拉緊繩通過中心孔，第二密封堵頭的外端面上開有沉孔，拉緊繩密封圈設置在沉孔內，拉緊繩密封圈的外端面上固定安裝有壓板，拉緊繩的一端固定連接在第一密封堵頭的內端面上，拉緊繩的另一端由內到外依次穿過拉緊繩通過中心孔、拉緊繩密封圈及壓板并與拉緊扳手連接，拉緊扳手通過轉軸安裝在壓板上。

本發明的技術方案是：利用內置拉緊繩實現管端密封的管材彎曲方法的具體過程為：

步驟1、將內嵌有管端密封圈的第一密封堵頭和第二密封堵頭套在待彎曲管材的兩端；

步驟2、將拉緊繩的一端連接在第一密封堵頭上，拉緊繩的另一端由內到外依次穿過拉緊繩通過中心孔、拉緊繩密封圈及壓板并與拉緊扳手連接；

步驟3、利用拉緊扳手張緊拉緊繩，使第一密封堵頭和第二密封堵頭壓緊在待彎曲管材的端部，通過管端密封圈實現待彎曲管材兩端的可靠密封，利用壓板壓縮拉緊繩密封圈實現拉緊繩通過中心孔的密封；

步驟4、利用增壓缸通過充注中心孔向待彎曲管材的內部充入壓力為0.5-100MPa的高壓介質，然后對待彎曲管材進行彎曲；

步驟5、放掉彎曲管材內部的高壓介質，取出拉緊繩、第一密封堵頭及第二密封堵頭，完成管材彎曲成形。

本發明與現有技術相比具有以下效果：(1)采用結構簡單、體積小的密封堵頭密封在管材的端部，便于對管材進行彎曲成形；

(2)內嵌有管端密封圈的密封堵頭通過置于待彎曲管材內部的拉緊繩壓靠在待彎曲管材的端部，從而實現管端密封，提高了成形效率，而且無需額外的壓緊密封堵頭的裝置，降低了成形成本；

(3)在彎曲成形過程中密封堵頭及拉緊繩隨管材一起移動和彎曲，并能始終保持管材的可靠密封狀態；

(4)本發明適用于橫截面為圓形、橢圓形和矩形的管材。

附圖說明