间隙支撑单元、间隙支撑工装和弯曲成形方法技术

本发明专利技术提供了一种间隙支撑单元、间隙支撑工装和弯曲成形方法，所述间隙支撑单元包括连接成一串的多个支撑条(1)，每个支撑条(1)均为弧形，每个支撑条(1)所对应的圆环的半径相同，每个支撑条(1)所对应的圆环的轴线重合，在每个支撑条(1)的形状保持不变的情况下，所述间隙支撑单元能够弯曲。该弯曲成形方法在由支撑块保证双层管间的间隙、内层管内部采用内部支撑工装、内外层管之间采用间隙支撑工装作为支撑工装，弯曲时起支撑作用，避免弯曲缺陷，成形结束后，内部支撑工装和间隙支撑工装可取出，仅支撑块保留在内外层管之间，大大减少了内外套管之间支撑件的重量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及套管弯曲成型领域，具体是一种间隙支撑单元，还是一种含有该间隙支撑单元的间隙支撑工装，更是一种采用该间隙支撑工装的金属双壁间隙组合管的弯曲成形方法。
技术介绍
双壁间隙组合管结构是由两个不同直径的同轴单壁管件嵌套直接弯曲成形获得，双壁间隙组合管具有相同的中心轴线，在弯曲段其内外层管中心线圆心位置一致，中心线半径相等；双壁间隙组合管的内外两层管壁之间由支撑架相互隔离互不接触。主要用于飞机、发动机、船舶等的燃油管路，具有防火、防漏、防腐等功能。可代替厚壁管，达到减重效果。国外，主要有美国的Wolfbend公司提供该类产品，技术成熟度较高，成功应用于波音、庞巴迪、塞斯纳等多家飞机公司的多种型号中。国内对该技术的研究仍属空白，但在大运、远轰等型号上已经有明确需求。目前，只有Wolfbend公司对外公开双壁间隙组合管的制造方法，它是采用一种插塞套用于内外层管弯曲段，在弯曲成形时具有支撑作用，防止起皱和扁化，弯曲成形后，插塞套保留在管件内，同时保证两管间的间隙。双壁间隙组合管最大的优势是减重和防护，Wolfbend采用的成形技术，插塞套最终保留在管件内，属于附加质量，存在一定的不足。而国内燃油管路采用的仍然是单层管，存在漏油污染问题，并且不能用于较高温度环境。
技术实现思路
为了克服现有技术中制造双壁间隙组合管夹层中会保留塑料支撑件而增加重量的问题，本专利技术提供了一种间隙支撑单元、间隙支撑工装和弯曲成形方法，该弯曲成形方法在由支撑块保证双层管间的间隙、内层管内部采用内部支撑工装、内外层管之间采用间隙支撑工装作为支撑工装，弯曲时起支撑作用，避免弯曲缺陷，成形结束后，内部支撑工装和间隙支撑工装可取出，仅支撑块保留在内外层管之间，大大减少了内外套管之间支撑件的重量。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种间隙支撑单元，包括连接成一串的多个支撑条，每个支撑条均为弧形，每个支撑条所对应的圆环的半径相同，每个支撑条所对应的圆环的轴线重合，在每个支撑条的形状保持不变的情况下，所述间隙支撑单元能够弯曲。一种间隙支撑工装，包括多个间隙支撑单元，该间隙支撑单元为上述的间隙支撑单元，该多个间隙支撑单元沿圆周方向均匀分布形成管状结构，每个该间隙支撑单元的支撑条所对应的圆环的轴线重合，相邻的两个该间隙支撑单元之间存在间距。一种金属双壁间隙组合管的弯曲成形方法，包括以下步骤：步骤1、将内层管插入外层管内形成同轴套管，内层管的外径小于外层管的内径，内层管和外层管之间形成环形空间；步骤2、将上述的间隙支撑工装插入内层管和外层管之间的待弯部位，将内部支撑工装插入内层管中的待弯部位，该间隙支撑工装与该环形空间相匹配，该间隙支撑工装的轴线与内层管的轴线重合；步骤3、用管件绕弯成型设备对内层管和外层管的待弯部位进行弯曲成型，形成弯曲的套管。本专利技术的有益效果是：该弯曲成形方法在由支撑块保证双层管间的间隙、内层管内部采用内部支撑工装、内外层管之间采用间隙支撑工装作为支撑工装，弯曲时起支撑作用，避免弯曲缺陷，成形结束后，内部支撑工装和间隙支撑工装可取出，仅支撑块保留在内外层管之间，大大减少了内外套管之间支撑件的重量。该弯曲成形方法成形的双壁间隙组合管具有表面质量好、无污染等优点。扩展了国内管件成形
，满足新型预警机对该技术的需求，同时可以满足航空航天飞机发动机高可靠性和耐高温服役性能的需求。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是间隙支撑工装的前视立体示意图。图2是间隙支撑工装的后视立体示意图。图3是支撑条的断面形状示意图。图4是间隙支撑单元的断面形状示意图。图5是该弯曲成形方法中步骤1的示意图。图6是该弯曲成形方法中步骤2和步骤3的示意图。图7是该弯曲成形方法形成的弯曲套管的示意图。图中附图标记：1、支撑条；2、支撑片；3、外弧；4、内弧；5、钢丝；10、间隙支撑工装；11、间隙支撑单元；20、内部支撑工装；31、内层管；32、外层管；33、支撑块。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。一种间隙支撑单元，包括连接成一串的多个支撑条1，即多个支撑条1连接成了一串支撑条1，在该一串支撑条1中，每个支撑条1均为弧形，每个支撑条1所对应(或所在)的圆环的半径均相同，每个支撑条1所对应的圆环的轴线重合，在每个支撑条1的形状保持不变的情况下，所述间隙支撑单元能够弯曲，如图1和图2所示。在本实施例中，所有圆环均为同心圆环，圆环的轴线为垂直于该圆环所在的平面并且穿过该圆环的圆心的直线。所述间隙支撑单元能够弯曲，该间隙支撑单元在弯曲后每个支撑条1所对应的圆环的圆心均位于一条光滑的曲线上。该光滑的曲线符合高等数学中对光滑的曲线的定义。优选该光滑的曲线为弧线、或渐开线、或抛物线、或波浪线、或螺旋线，即由该间隙支撑单元可以相应的将套管的弯曲段加工成弧线形、或渐开线形、或抛物线形、或波浪线形、或螺旋线形。在本实施例中，每个支撑条1的大小和形状均相同，沿支撑条1所在圆环的周向，每个支撑条1的同一端的连线为一条直线，该直线平行于支撑条1所对应的圆环的轴线，即在图2中，沿支撑条1所对应的圆环的轴线方向观察该多个支撑条1，多个支撑条1的两端平齐。在本实施例中，沿支撑条1所对应的圆环的周向，每个支撑条1的表面均设有凹槽，每个支撑条1表面的凹槽的开口朝向均相同，每个支撑条1表面的凹槽的开口的均朝向支撑条1所对应的圆环的轴线方向，如图3和图4所示。优选，支撑条1被该支撑条1所对应的圆环的轴线所在的平面相截得到的断面形状为月牙形，如图3所示，该月牙形含有外弧3和内弧4，外弧3的半径和内弧4的半径相同，内弧4的圆心到外弧3的圆心的距离为外弧3的半径的50％～150％。所述间隙支撑单元还包括与多个支撑条1连接成一串的支撑片2，如图4所示，每个支撑条1表面的凹槽的开口均朝向支撑片2，支撑片2也呈弧形，支撑片2和支撑条1在垂直于支撑条1所对应圆环的轴线的平面上的投影完全重合。在本实施例中，支撑片2和多个支撑条1通过至少一根钢丝5连接成串，钢丝5平行于支撑条1所对应的圆环的轴线，支撑条1与钢丝5之间为间隙配合，支撑片2与钢丝5之间为间隙配合，这样支撑条1和支撑片2均能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间隙支撑单元，其特征在于，所述间隙支撑单元包括连接成一串的多个支撑条(1)，每个支撑条(1)均为弧形，每个支撑条(1)所对应的圆环的半径相同，每个支撑条(1)所对应的圆环的轴线重合，在每个支撑条(1)的形状保持不变的情况下，所述间隙支撑单元能够弯曲。

【技术特征摘要】
1.一种间隙支撑单元，其特征在于，所述间隙支撑单元包括连接成一串的多个
支撑条(1)，每个支撑条(1)均为弧形，每个支撑条(1)所对应的圆环的半径相同，
每个支撑条(1)所对应的圆环的轴线重合，在每个支撑条(1)的形状保持不变的情
况下，所述间隙支撑单元能够弯曲。
2.根据权利要求1所述的间隙支撑单元，其特征在于，所述间隙支撑单元能够
弯曲并使每个支撑条(1)所对应的圆环的圆心均位于一条光滑的曲线上。
3.根据权利要求2所述的间隙支撑单元，其特征在于，该光滑的曲线为弧线、
或渐开线、或抛物线、或波浪线、或螺旋线。
4.根据权利要求1所述的间隙支撑单元，其特征在于，每个支撑条(1)的大小
和形状均相同，沿支撑条(1)所在圆环的周向，每个支撑条(1)的同一端的连线为
一条直线，该直线平行于支撑条(1)所对应的圆环的轴线。
5.根据权利要求1所述的间隙支撑单元，其特征在于，沿支撑条(1)所对应的
圆环的周向，每个支撑条(1)的表面均设有凹槽，每个支撑条(1)表面的凹槽的开
口朝向均相同，每个支撑条(1)表面的凹槽的开口的均朝向支撑条(1)所对应的圆
环的轴线方向。
6.根据权利要求5所述的间隙支撑单元，其特征在于，支撑条(1)的断面形状
为月牙形，该月牙形含有外弧(3)和内弧(4)，外弧(3)的半径和内弧(4)的半
径相同，内弧(4)的圆心到外弧(3)的圆心的距离为外弧(3)的半径的50％～150％。
7.根据权利要求5所述的间隙支撑单元，其特征在于，所述间隙支撑单元还包
括与多个支撑条(1)连接成一串的支撑片(2)，每个支撑条(1)表面的凹槽的开口
均朝向支撑片(2)，支撑片(2)和支撑条(1)在垂直于支撑条(1)所对应圆环的
轴线的平面上的投影完全重合。
8.根据权利要求5所述的间隙支撑单元，其特征在于，支撑片(2)和多个支撑
条(1)通过钢丝(5)连接成串，钢丝(5)平行于支撑条(1)所对应的圆环的轴线，
支...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴为，张荣霞，曾元松，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11