[發(fā)明專利]一種輔助雙層管彎曲成形的填充介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910983313.6
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110548788B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李恒;孫紅;扆利輝;王勇;劉郁麗
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B21D9/01
• 分類號: B21D9/01
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發(fā)明公開了一種輔助雙層管彎曲成形的填充介質(zhì)，所述填充介質(zhì)由條狀高分子材料和石蠟構(gòu)成，所述填充介質(zhì)填充于雙層管之間的間隙中，雙層管的內(nèi)管和外管之間間隙設(shè)置有若干條狀高分子材料，并用石蠟均勻填充于內(nèi)管和外管之間的間隙，所述條狀高分子材料的長度大于雙層管彎曲段總長度，所述條狀高分子材料的高度等于內(nèi)管和外管之間的間隙距離。本發(fā)明的填充介質(zhì)可有效提高雙層管彎曲成形的成形率，同時(shí)填充介質(zhì)可以多次使用，降低了雙管彎曲成形的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管材彎曲加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙層管協(xié)同彎曲成形過程，輔助雙層管彎曲成形的填充介質(zhì)。

背景技術(shù)

高性能輕量化高功效整體多彎管路構(gòu)件在航空航天等領(lǐng)域有著重要的作用，主要用于燃油、環(huán)控等系統(tǒng)。雙層管的結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)不同直徑的管件同軸嵌套。雙層管彎曲成形是指，內(nèi)外管同軸，且在彎曲段繞彎圓心重合、中心線具有相等的半徑。雙層管相對于傳統(tǒng)的單層管件，具有防漏防爆以及隔熱等優(yōu)點(diǎn)，安全性和穩(wěn)定性更佳，大大提高了管路系統(tǒng)的使用性能。然而，由于雙壁間隙的存在，使得雙層管彎曲過程中彎曲力無法從外管直接傳遞到內(nèi)管，極易使內(nèi)外管過度變形甚至發(fā)生貼合，間隙得不到保證，且產(chǎn)生成形缺陷。因此，需要在內(nèi)外管間添加具有一定剛度和抗壓能力的填充介質(zhì)輔助其彎曲成形。考慮到雙壁間隙管件的服役條件，填充介質(zhì)還應(yīng)具備優(yōu)異的物理化學(xué)性能。由此可見，填充介質(zhì)對雙壁間隙結(jié)構(gòu)的彎曲成形過程以及管路的使用性能都起著至關(guān)重要的作用。

在公告號為CN101804429A的發(fā)明專利中公開了一種在雙壁間隙中加入專用固態(tài)填充物的彎曲工藝。該方法在雙壁間隙中加入低熔點(diǎn)合金球，其直徑小于兩管間隙，彎曲成形完成后，加熱融化填充介質(zhì)并將其排出。該方法使用低熔點(diǎn)金屬球作為填充介質(zhì)，存在對管壁的支撐不夠均勻、金屬球制造較為復(fù)雜、彎曲過程復(fù)雜等問題；加熱熔化填充介質(zhì)并將其排出后，雙壁間隙中沒有支撐，同軸度得不到保證。

在公告號為CN1583311A的發(fā)明專利中同樣提出了一種在雙壁間隙中加入低熔點(diǎn)合金固態(tài)填充物的彎曲工藝。與前一種方法不同的是，該方法先將低熔點(diǎn)合金融化，再灌入雙壁間隙中，冷卻凝固為固態(tài)后將雙層管彎曲成形，再整體加熱將填充介質(zhì)溶解排出，且其內(nèi)管管壁需為異形表面，具有若干凹坑。該方法雖也能保證雙層管彎曲過程中填充介質(zhì)對間隙的支撐，但依然存在過程復(fù)雜、制造周期長、填充介質(zhì)熔化排出后同軸度得不到保證等問題，且其需要內(nèi)管管壁具有凹坑，這可能影響到雙層管的彎曲成形質(zhì)量，尤其對于薄壁管件，凹坑制造也存在一定的困難。

在公告號為CN106216462A的發(fā)明專利中也提出了一種在雙壁間隙中加入金屬球的彎曲工藝。該金屬球的直徑需小于雙壁間隙的三分之一，且還需在雙壁間隙中加入潤滑液并設(shè)有保壓裝置，彎曲成形后將金屬球和潤滑液排出。該方法雖能完成雙層管的彎曲成形，但裝置和工序較為復(fù)雜，壓力、金屬球直徑、潤滑液等都是雙層管彎曲成形質(zhì)量的影響因素，協(xié)同調(diào)控較為困難。

在公告號為CN102434729A的發(fā)明專利中提出使用帶孔的金屬泡沫作為填充介質(zhì)的雙層管彎曲成形方法。該方法在雙層管成形后填充介質(zhì)無需取出，且成形過程前后均不需加熱，但帶孔的金屬泡沫作為填充介質(zhì)也存在對管壁的支撐力不均勻，力學(xué)性能得不到保證等，彎曲成形后填充介質(zhì)不取出也增加了管件重量。

在公告號為CN105618532A的發(fā)明專利中提供了一種間隙支撐單元、間隙支撐工裝和彎曲成形方法。該彎曲成形方法由支撐塊保證雙壁間隙、內(nèi)管內(nèi)部采用內(nèi)部支撐工裝、雙壁間隙中采用間隙支撐工裝作為支撐工裝，彎曲時(shí)起支撐作用，成形結(jié)束后，內(nèi)部支撐工裝和間隙支撐工裝可取出，僅支撐塊保留在雙壁間隙中。該間隙支撐單元為一串連接的多個(gè)弧形通州支撐條，間隙支撐單元能夠彎曲。該方法對支撐工裝的要求較高，使用的支撐工裝材料須具有較大的支撐強(qiáng)度，且對于小口徑的雙層管，其支撐條制造較為困難。