[發明專利]一種超薄壁彎管旋彎成形方法及裝置

有效

• 申請號: 202010551449.2
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111633078B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 王輝;郭訓忠;程誠;胡勝寒
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B21D9/01
• 分類號: B21D9/01;B21D9/07
• 代理公司: 北京恒創益佳知識產權代理事務所(普通合伙) 11556
• 代理人: 付金豹

1.一種超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，包括推進機構(1)、壓緊機構(2)、旋輪面外運動驅動機構、旋輪面內運動驅動機構、若干個旋輪(6)；若干個旋輪(6)的旋輪面在同一個圓平面內組成旋輪組，旋輪面內運動驅動機構用于驅動各個旋輪(6)在該圓平面內自轉、公轉和/或沿該圓平面的徑向運動，旋輪面外運動驅動機構用于驅動旋輪 (6)所在的圓平面沿著一定軌跡運動，達到改變旋輪(6)的公轉平面的目的。

2.根據權利要求1所述的超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，旋輪面內運動驅動機構包括第一齒輪(4)、與第一齒輪(4)嚙合的第二齒輪(10)，第一齒輪(4)上開設有和旋輪數量相同的移動滑槽(12)，旋輪(6)在移動滑槽(12)中根據設定沿第一齒輪(4)徑向進行運動，旋輪(6)還保持沿自身轉軸進行自轉，第一齒輪(4)中心設置用于管材(7)進入的通孔，第二齒輪 (10)驅動第一齒輪(4)轉動，各個旋輪圍繞管材(7)公轉。

3.根據權利要求2所述的超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，旋輪面外運動驅動機構包括旋輪轉盤(3)、蝸桿(11)，所述的第一齒輪(4)和第二齒輪(10)以及旋輪都安裝固定在旋輪轉盤(3)內部空腔中，旋輪轉盤(3)底部設置和蝸桿配合的齒形，在蝸桿 (11)的驅動下旋輪轉盤(3)能夠沿著一定軌跡運動，達到改變旋輪(6)的公轉平面的目的。

4.根據權利要求1所述的超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，第一齒輪(4)中心設置用于管材(7)進入的通孔的直徑大于1.25倍管材直徑。

5.根據權利要求1所述的超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，所述旋輪(6)的個數為3個，它們之間的夾角為120度。

6.根據權利要求1所述的超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，所述推進機構(1)推動管坯產生微小進給量Δ的數值相較于管材彎曲半徑應很小。

7.根據權利要求1所述的超薄壁彎管旋彎成形裝置，其特征在于，還包括有設置在管材(7)內部的柔性芯模(8)，所述柔性芯模(8)的半徑成一定錐度變化，并且大端半徑略小于管坯半徑以使喂料順利進行；柔性芯模(8)在支撐管壁不發生塌陷的同時，被動跟隨管材的彎曲方向和彎曲半徑發生相應的變形和調整。

8.根據權利要求1-7任一所述的裝置進行超薄壁彎管旋彎成形方法，其特征在于，通過下列步驟來實現：

1)、根據所需彎曲管材的空間形狀要求，設計出三旋輪面外公轉軌跡線，調整柔性芯模(8)彎曲段的方向；根據彎曲管徑調整旋輪(6)在移動滑槽(12)內的相對運動位置；

2)、管材(7)在推進機構(1)的推動下以微小進給量Δ向前運動，壓緊機構(2)對管材(7)進行夾緊定位；

3)、管材進入漸進變形區，旋輪面外運動驅動機構帶動三個旋輪(6)在漸進變形區進行往復公轉運動，第二齒輪(10)帶動第一齒輪(4)使三旋輪(6)圍繞管材進行公轉，并且三旋輪自身同時保持自轉，在管材內部柔性芯模（ 8） 的共同作用下，管材進行旋彎成形；

4)、管材的末端通過漸進變形區，最終管材完成旋彎成形。

9.根據權利要求8所述的超薄壁彎管旋彎成形方法，其特征在于，所述步驟1)中，管材的彎曲方向和彎曲半徑由三旋輪面外公轉軌跡線決定。

10.根據權利要求8所述的超薄壁彎管旋彎成形方法，其特征在于，所述步驟3)中，旋輪(6)公轉的旋轉中心線為漸進變形區彎曲中心線。