一种管材弯曲成形方法及模具技术

本发明专利技术提供一种管材弯曲成形方法及模具，其中方法包括：提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；将待弯曲的管材预冷却一预设时长；通过所述管材弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；根据所述机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。本发明专利技术的方案可以提高高强管材、大口径薄壁小弯曲半径管材的弯曲成形极限。

【技术实现步骤摘要】
一种管材弯曲成形方法及模具
本专利技术涉及管材制造
，特别是指一种管材弯曲成形方法及模具。
技术介绍
高强铝合金/钛合金薄壁管由于其比强度高、具有良好的耐腐蚀性以及焊接性能，在航空器和航天器的液压、燃油、环控等系统中被广泛应用。薄壁、大口径、小弯曲半径弯管构件具有减重、空间高效性等优点，在先进飞机的管路系统中具有重要的地位。然而高强铝合金/钛合金延伸率低、硬化效应弱，属于难变形材料，同时薄壁、大口径管材径厚比(D/t)较大，属于难成形结构，且绕弯成形过程受到多模具的复杂约束，弯曲成形难度高，上述难变形材料/结构管材在成形过程中极易引起不均匀变形导致弯曲外侧减薄拉裂、内侧失稳起皱等多种成形失稳缺陷，严重制约了管材绕弯的成形极限。因此，如何提升难变形材料/结构管材弯曲成形极限，即降低弯曲半径，成为提升难变形材料/结构管路构件材弯曲制造能力的关键问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种管材弯曲成形方法及模具。实现高强管材、大口径薄壁小弯曲半径管材的弯曲成形。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种管材弯曲成形方法，包括：提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；将待弯曲的管材预冷却一预设时长；通过所述管材弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；根据所述机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。可选的，将待弯曲的管材预冷却一预设时长，包括：将待弯曲的管材放入通有冷却介质的保温室中，按照预冷却温度冷却所述预设时长，所述预设时长根据所述管材的壁厚以及冷却温度调整。可选的，所述管材的预设弯曲参数包括：预设弯曲成形温度，所述预冷却温度低于所述弯曲成形温度，所述预设弯曲成形温度低于一预设值。可选的，所述机床的预设弯曲控制参数包括：所述管材弯曲成形模具的弯曲模弯曲速度、所述管材弯曲成形模具的压力模助推速度以及机床的弯曲角度。可选的，根据机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形，包括：在所述弯曲速度以及所述压力模助推速度的控制下，按照机床的弯曲速度以及设定的弯曲角度，在预设弯曲成形温度的控制下，对所述管材进行弯曲成形。可选的，在预设弯曲成形温度的控制下，对所述管材进行弯曲成形，包括：在所述管材弯曲成形模具的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模中的至少一种的制冷孔中通上冷却介质，使所述冷却介质覆盖所述管材的弯曲切点的区域；控制所述弯曲切点的区域的温度在所述预设弯曲成形温度上下一预设范围内，对所述管材进行弯曲成形。可选的，所述弯曲切点的区域的温度通过调整所述冷却介质的排速控制。本专利技术的实施例还提供一种管材弯曲成形模具，包括：压力模、防皱模、芯模、夹持模、弯曲模和辅助模；所述压力模、所述防皱模、所述夹持模、所述弯曲模、所述辅助模均装配在机床上，所述芯模内侧型腔与待弯的管材同轴装配；所述压力模、所述防皱模、所述芯模的至少一项设有制冷孔。可选的，所述夹持模和弯曲模的至少一项设有制冷孔。可选的，管材弯曲成形模具，还包括：压力模隔温板和/或防皱模隔温板；所述压力模隔温板设置于所述压力模与机床之间；所述防皱模隔温板设置于所述防皱模与机床之间。本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：本专利技术的上述方案，通过提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；将待弯曲的管材预冷却一预设时长；通过所述管材弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；根据机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形；可以提高高强管材、大口径薄壁小弯曲半径管材的弯曲成形极限；可以降低管材成形过程中易发生的减薄拉裂和失稳起皱程度，解决了难变形材料/结构管材成形极限难以提高的关键技术问题。附图说明图1是本专利技术的管材弯曲成形方法的流程示意图；图2是本专利技术的管材弯曲成形模具的正视图；图3是图2所示管材弯曲成形模具的压力模的立体图；图4是图3所示压力模的正视图；图5是图3所示压力模的左侧图；图6是图2所示管材弯曲成形模具的防皱模的立体图；图7是图6所示防皱模的正视图；图8是图6所示防皱模的左侧图；图9是图2所示管材弯曲成形模具的芯模的立体图；图10是图9所示芯模的展开图；图11是图2所示管材弯曲成形模具的夹持模的立体图；图12是图11所示夹持模的正视图；图13是图11所示夹持模的左侧图；图14是图2所示管材弯曲成形模具的弯曲模的立体图；图15是图14所示弯曲模的正视图；图16是图14所示弯曲模的左侧图；图17是图2所示管材弯曲成形模具的辅助模的立体图；图18是图17所示辅助模的正视图；图19是图17所示辅助模的左侧图。附图标记说明：1、压力模；2、防皱模；3、芯模；4、夹持模；5、弯曲模；6、辅助模；7、压力模隔温板；8、防皱模隔温板；9、制冷孔。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图1所示，本专利技术的实施例提出一种管材弯曲成形方法，包括：步骤11，提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；步骤12，将待弯曲的管材预冷却一预设时长；这里，待弯曲的管材可以为难变形材料/结构管材和/或适用深冷低温成形的管材，如铝合金/钛合金管材；步骤13，通过所述管材弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；步骤14，根据机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。该实施例，通过管材预冷却和弯曲成形模具深冷低温冷却通道，创造铝合金/钛合金薄壁管深冷低温弯曲环境，实现深冷低温成形。可利用低温下材料强度和塑性的“双增效应”避免管材弯曲外侧减薄开裂和内侧起皱等成形缺陷，提升管材变形的均匀性，从而解决了铝合金/钛合金薄壁管成形极限难以提高的关键技术问题。本专利技术的可选的实施例中，适用的铝合金薄壁管规格为：壁厚0.7mm～1.5mm，D/t(外径/壁厚)45～60，弯曲半径最低可到达1.2D。本专利技术的可选的实施例中，适用的钛合金薄壁管规格为：壁厚0.5mm～1.5mm，D/t(外径/壁厚)12～71，相对弯曲半径最低可到达0.9D。本专利技术的可选的实施例中，适用的铝合金薄壁管热处理状态为T4、T6和O态中的一种。本专利技术的一可选的实施例中，步骤12可以包括：将待弯曲的管材放入通有冷却介质的保温室中，按照预冷却温度冷却所述预设时长，所述预设时长根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管材弯曲成形方法，其特征在于，包括：/n提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；/n将待弯曲的管材预冷却一预设时长；/n通过所述管材深冷极限弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；/n根据所述机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。/n

【技术特征摘要】
1.一种管材弯曲成形方法，其特征在于，包括：
提供适用于深冷环境的管材弯曲成形模具；
将待弯曲的管材预冷却一预设时长；
通过所述管材深冷极限弯曲成形模具将预冷却好的待弯曲的管材安装到机床上待弯曲；
根据所述机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形。


2.根据权利要求1所述的管材弯曲成形方法，其特征在于，将待弯曲的管材预冷却一预设时长，包括：
将待弯曲的管材放入通有冷却介质的保温室中，按照预冷却温度冷却所述预设时长，所述预设时长根据所述管材的壁厚以及冷却温度调整。


3.根据权利要求2所述的管材弯曲成形方法，其特征在于，所述管材的预设弯曲参数包括：预设弯曲成形温度，所述预冷却温度低于所述弯曲成形温度，所述预设弯曲成形温度低于一预设值。


4.根据权利要求3所述的管材弯曲成形方法，其特征在于，所述机床的预设弯曲控制参数包括：所述管材深冷极限弯曲成形模具的弯曲模弯曲速度、所述管材深冷极限弯曲成形模具的压力模助推速度以及机床的弯曲角度。


5.根据权利要求4所述的管材弯曲成形方法，其特征在于，根据机床的预设弯曲控制参数以及所述管材的预设弯曲参数，对所述管材进行弯曲成形，包括：
在所述弯曲速度以及所述压力模助推速度的控制下，按照机床的弯曲速度以及设定的弯曲角度，在预设弯曲成形温度的控制下，对所述管材进行弯曲成...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒，孙红，杨恒，刘郁丽，詹梅，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61