测量管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种测量管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的测量系统，包括设定于弯管机圆盘状胎膜弯曲管子处设置的弧形刻度盘99，以及固定于胎膜上的可换式尾段滑尺座3，所述可换式尾段滑尺座3的滑座中设置在胎膜径向上有直尺刻度的尾段滑尺4；所述尾段滑尺4上设置相对所述可换式尾段滑尺座3固定且以电子读数方式的第一数显模块98；所述尾段滑尺4的外端通过销轴固定第二数显模块97，所述第二数显模块设置于有直尺刻度的首段滑尺2上，所述首段滑尺2设置于可换式首段滑尺座1的滑座中，所述可换式首段滑尺座1设置有用于卡在待弯直管弯曲部位外端的环形卡箍。本实用新型专利技术有利于金属直管弯曲成曲管过程中初始直管给定长度的确定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及弯曲管件的加工，更具体地说，涉及初始直管件下料的改进。
技术介绍
现有管子加工
经常需要加工弯管，这些弯管通常是通过直管弯曲获得，如图1所示直管ST弯曲成如图2所示带有弯曲段的管子ST，弯曲起点为M，弯曲后原直管M点变为曲管段的起点M′，弯曲过程中出现△L的延长。而且，如图3所示，在实际弯曲过程中在弯曲模具上经常是弯曲到M′点，卸载之后，出现回弹到M″点的情况。因此给初始下料带来不确定因素。因此，现有技术管件加工企业都使用管子弯曲等比近似有余量下料计算，之所以有余量是因为无法解决管子弯曲回弹后两个方向切线值不对称的计算，这样管子弯曲下料前只能用近似两切线等同的切线值进行下料计算，在弯管前管子下料长度留有余量，待管子弯曲后再上平台进行测量并调整管件封闭尺寸，切除管子两端的余量。这种管子弯曲加工需要管材留余量、二次切割余量等工序，浪费了材料，降低了工作效率，而且管子中间段尺寸更无法得以保证。此外，由于弯曲回弹后实际曲率半径变大，如将两个方向切线值近似相等进行下料计算，各段尺寸均误差较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种测量管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的测量系统，通过管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的确定，从而有利于金属直管弯曲成曲管过程中初始直管给定长度的确定。本专利技术一种测量管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的测量系统，包括设有圆盘状胎膜的弯管机，还包括设定于所述弯管机圆盘状胎膜弯曲管子处设置的弧形刻度盘，以及固定于胎膜上的可换式尾段滑尺座，所述可换式尾段滑尺座的滑座中设置在胎膜径向上有直尺刻度的尾段滑尺。所述尾段滑尺上设置相对所述可换式尾段滑尺座固定且以电子读数方式的第一数显模块；所述尾段滑尺的外端通过销轴固定第二数显模块，所述第二数显模块设置于有直尺刻度的首段滑尺上，所述首段滑尺设置于可换式首段滑尺座的滑座中，所述可换式首段滑尺座设置有用于卡在待弯直管弯曲部位外端的环形卡箍。本专利技术主要解决的是测量出管子弯曲后回弹前后两个切线方向起弯点位移数据和延伸值，将测得数据导入研究建成的数学模型，经数学模型计算形成了弯曲最大成形角度和最小成形角度范围内任意角度弯曲后精确的切线值和延伸值。再辅以弯曲回弹角计算，使原有的管子弯曲有余量下料计算变成精确的无余量下料计算，实现管子弯曲精确加工。特别是利用这些数据辅以法兰预转角计算就可实现管子先焊后弯加工。同时能进行数字化方式使测量信息直接连接计算机、弯管机信息终端，可实现管子弯曲参数测量和应用的数字化、信息化、加工自动化，为智能制造奠定基础。通过系统的研究管子弯曲延伸以及两个切线方向起弯点位移的具体变化规律，建立延伸及切线计算这两个数学模型；然后测量系统测量出同一炉批号的同一规格管子的两个弯曲角度后所对应的延伸值、以及两个切线方向起弯点位移量数据；再将所测得数据导入已经建立的两个数学模型，就可以精确的计算出这种炉批号、规格管子在设定的最大弯曲角度和最小弯曲角度范围内任意弯曲角度时相应的延伸值、以及两个方向不对称的切线值，再辅以弯曲回弹数据和数学模型，用数学模型参数再来转换管子弯曲加工参数，就可实现无余量下料计算，并精确进行管子弯曲加工，使管子弯曲加工的产品质量大大提高。特别是利用这些数据再辅以法兰预转角计算就可实现先进的管子先焊后弯加工。打破目前国内同行业管子弯曲等比近似有余量下料计算方法，解决了技术难点，国内首创。本专利技术建立了数学模型并在线测量回弹前后起弯点在两个切线方向的位移量再通过数学模型计算便能精确的计算出两个方向不对称的切线值，真正实现精确无余量下料计算，精确下料、精确进行管子无余量弯曲加工，解决了长期困扰管子弯曲加工无余量计算的技术难点及核心工艺。附图说明图1是待加工直管示意图。图2是管子弯曲加工未卸载管形示意图。图3是直管加工成曲管卸载前后的状态结构示意图。图4是图3中弯曲段起弯点M变化的分解示意图。图5是图3中弯曲段起弯点M变化的另一分解示意图。图6是实际直管在弯曲模具上实现弯曲的过程示意图。图7是本专利技术改进弯曲模具加入的测量系统原理结构示意图。图8是图7中圆圈内的局部放大图。图9是弯曲模具上设置的弧形刻度示意图。图10是图7所示测量系统中首段滑尺部件的结构示意图。图11是图7所示测量系统中第二数显模块部件的结构示意图。图12是图7所示测量系统中首段滑尺座部件的结构示意图。图13是图7所示测量系统中第一数显模块部件的结构示意图。图14是图7所示测量系统中尾段滑尺部件的结构示意图。图15是图7所示测量系统中可换式尾段滑尺座部件的结构示意图。图16是多段弯曲的管件加工情况分解图。图17是本专利技术带有一个弯曲段的管件下料长度确认图。(F1＝500mm，α1＝45°，FL＝500mm，R＝350mm，C1＝C2＝6mm，如图17。)图18是本专利技术带有两个弯曲段的管件下料长度确认图。(F1＝845mm，α1＝90°，F2＝1015mm，α2＝70°，FL＝745mm，R＝350mm，C1＝C2＝6mm，如图18。)具体实施方式如图1～3所示同一规格直管SM，经弯管机弯曲θ角后管形变为SM′，卸载后管子回弹至α角管形变为SM″，此时参考附图，做定义如下：管子弯曲半径为R；管子弯曲前输入的弯曲角为θ；管子弯曲后卸载，测量管子回弹后成形角为α；弯曲后产生延伸值为ΔL＝SM″长度-SM长度；M′与M″点之间水平X向和竖向Y向的变化长度：尾部增量X，首部减量Y(如图4所示)；弯曲段末端切线与弯曲段首端切线的交点，分别与弯曲段末端切点、弯曲段首段起点的距离为A和B。本专利技术用于不同角度弯曲管件的直管下料长度确认方法，包括如下步骤：S1、首先设定两个弯曲角度，分别设定和实验测量(利用弯管机)如下参数：弯曲设定的最大角度θ1【90＜θ1≤95】，测量对应成形角α1，测量延伸ΔL1，弯曲设定的最小角度θ2【22＜θ2≤25】，测量对应成形角α2，测量延伸ΔL2；同时通过测量和计算获得X1、Y1、X2、Y2；S2、根据步骤S1的数值，建立如下数学模型：S3、根据设计图纸管子的弯曲段数n，以及每一段弯管的成形角为α1、α2……αn，再按上述模型1～4，可以得出如下参数ΔL1、ΔL2……ΔLn，X1、X2……Xn，Y1、Y2……Yn。S4、根据如下公式5和6，分别输入X1、X2……Xn，Y1、Y2……Yn，确定A1、A2……An，B1、B2……Bn；B＝R sinθ+X-[R(1-cosθ)-Y]/tanα (公式6)S5、针对连续n个弯曲段的一根同规格管件，n>＝2，相应参数加角标1……n表示，并通过设计和测量得如下参数值：首直管段长D1、第二段直管段长D2、……第n段直管段长Dn、……尾直管段长DL；第一弯曲角弧长G1、第二弯曲角弧长G2、……第n弯曲角弧长Gn；根据设计情况，获得设计图纸中的首段封闭尺寸F1、第二段封闭尺寸F2、……第n段封闭尺寸Fn、……尾段封闭尺寸FL；两端带有法兰的情况，首法兰内角焊缝值C1,尾法兰内角焊缝值C2，管件下料总长L；根据如下公式7，以及之前确定的参数，确定管子下料总长，以及每一段直管段长度：D1＝F1-A1-C1；D2＝F2-B1-A2-ΔL1；……Dn＝Fn-Bn-1-An-ΔLn-1；DL＝FL-Bn-Δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的测量系统，包括设有圆盘状胎膜的弯管机，其特征在于，还包括设定于所述弯管机圆盘状胎膜弯曲管子处设置的弧形刻度盘(99)，以及固定于胎膜上的可换式尾段滑尺座(3)，所述可换式尾段滑尺座(3)的滑座中设置在胎膜径向上有直尺刻度的尾段滑尺(4)；所述尾段滑尺(4)上设置相对所述可换式尾段滑尺座(3)固定且以电子读数方式的第一数显模块(98)；所述尾段滑尺(4)的外端通过销轴固定第二数显模块(97)，所述第二数显模块设置于有直尺刻度的首段滑尺(2)上，所述首段滑尺(2)设置于可换式首段滑尺座(1)的滑座中，所述可换式首段滑尺座(1)设置有用于卡在待弯直管弯曲部位外端的环形卡箍。

【技术特征摘要】
1.一种测量管子弯曲回弹前后起弯点位移和延伸值的测量系统，包括设有圆盘状胎膜的弯管机，其特征在于，还包括设定于所述弯管机圆盘状胎膜弯曲管子处设置的弧形刻度盘(99)，以及固定于胎膜上的可换式尾段滑尺座(3)，所述可换式尾段滑尺座(3)的滑座中设置在胎膜径向上有直尺刻度的尾段滑尺(4)；所述尾段滑尺(4)上设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵国庆，赵刚，孙志良，唐凯，李向军，李军，孟秀文，胡苏，王亮，姜云瑞，赵文卿，徐伟，宫丽彦，赵寅妮，刘海仁，杜明，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21