一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法及系统，其中，所述方法包括：提供一待弯曲管材及适用于加热环境的管材弯曲成形模具；将所述待弯曲管材安装到数控机床上，在预设时间段内对所述待弯曲管材进行预热处理；根据所述数控机床的预设弯管工艺参数，通过所述管材弯曲成形模具对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，得到目标弯曲管材。本发明专利技术提供的方案可以提高管材弯曲成形的效率以及目标弯曲管材的质量。率以及目标弯曲管材的质量。率以及目标弯曲管材的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法及系统


[0001]本专利技术涉及金属材料加工
，特别是指一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法及系统。

技术介绍

[0002]管材制造的弯曲零件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。然而常用的管材材料包括不锈钢、铝合金、钛合金等延伸率低、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，严重制约了管件绕弯的成形极限。因此，如何提升难变形材料/结构管件弯曲成形极限，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

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法及系统，以提供管材弯曲成形的效率及精度。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法，包括：
[0005]提供一待弯曲管材及适用于加热环境的管材弯曲成形模具；
[0006]将所述待弯曲管材安装到数控机床上，在预设时间段内对所述待弯曲管材进行预热处理；
[0007]根据所述数控机床的预设弯管工艺参数，通过所述管材弯曲成形模具对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，得到目标弯曲管材。
[0008]可选的，所述预设弯管工艺参数包括：目标弯曲半径、所述管材弯曲成形模具中弯曲模的弯曲速度、所述管材弯曲成形模具中芯模的芯棒伸出量、所述管材弯曲成形模具中压力模的侧推速度以及预设弯曲温度。
[0009]可选的，在预设时间段内，对所述待弯曲管材进行预热处理，包括：
[0010]将所述待弯曲管材装配于所述数控机床以及管材弯曲成形模具上，在所述预设时间段内，通过加热装置对所述管材弯曲成形模具中的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模进行加热处理，所述预设时间段根据所述待弯曲管材的材料及规格设定。
[0011]可选的，根据所述数控机床的预设弯管工艺参数，通过所述管材弯曲成形模具对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，包括：
[0012]在所述侧推速度的控制下，所述预热处理后的待弯曲管材沿所述管材弯曲成形模具中芯模的轴向移动，至所述待弯曲管材滑过所述管材弯曲成形模具中弯曲模的弯曲切点，在所述弯曲速度以及所述弯曲温度的控制下，对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处
理。
[0013]可选的，在所述弯曲速度以及所述弯曲温度的控制下，对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，包括：
[0014]对所述管材弯曲成形模具中的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模进行加热处理，控制所述弯曲切点区域内的弯曲温度在所述预设弯曲温度的上下一预设范围内，并在所述预设弯曲温度上下一预设范围内对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理。
[0015]可选的，对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，还包括：
[0016]控制预置超声振动发生装置运作，在所述超声振动发生装置、所述弯曲速度以及所述弯曲温度的共同作用下，对所述预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理。
[0017]可选的，对所述管材弯曲成形模具中的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模中的至少一种进行加热处理进行加热处理，包括：
[0018]在所述压力模、所述防皱模、所述芯模、所述夹持模以及所述弯曲模上的加热孔中放入所述加热装置的加热棒，通过所述加热棒对模具进进行加热处理。
[0019]本专利技术的实施例还提供一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形系统，包括：加热装置、超声振动发生装置以及管材弯曲成形模具；
[0020]其中，所述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；所述夹持模和所述压力模装配于数控机床的一侧；所述防皱模和所述弯曲模装配于数控机床的另一侧；将所述芯模装配于所述夹持模、所述压力模、所述防皱模以及所述弯曲模形成的间隙处，并将待弯曲管材套设于所述芯模的外部，使所述待弯曲管材的一侧与所述夹持模、所述压力模贴合，另一侧与所述防皱模和所述弯曲模贴合；所述超声振动发生装置安装于所述芯模的芯棒一端。
[0021]可选的，所述的基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形系统，还包括：
[0022]设置于所述压力模与所述数控机床之间的第一隔温板；
[0023]设置于所述防皱模与所述数控机床之间的第二隔温板。
[0024]可选的，所述压力模、所述防皱模、所述芯模、所述夹持模、所述弯曲模、所述辅助模上均开设有多个加热孔，所述加热装置置于所述加热孔中对模具进行加热。
[0025]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0026]本专利技术的上述方案通过提供一待弯曲管材及适用于加热环境的管材弯曲成形模具；将所述待弯曲管材安装到数控机床上，在预设时间段内对所述待弯曲管材进行预热处理；根据所述数控机床的预设弯管工艺参数，通过所述管材弯曲成形模具对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，得到目标弯曲管材，以提高管材弯曲成形的效率及精度。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的管材弯曲成形方法的流程示意图；
[0028]图2是本专利技术一可选实施例提供的各模具装配示意图；
[0029]图3是本专利技术一可选实施例提供压力模的立体示意图；
[0030]图4是本专利技术一可选实施例提供防皱模的立体示意图；
[0031]图5是本专利技术一可选实施例提供连接有超声振动发生器的芯模主视图；
[0032]图6是本专利技术一可选实施例提供芯模的立体示意图；
[0033]图7是本专利技术一可选实施例提供夹持模的立体示意图
[0034]图8是图7的主视图；
[0035]图9是图7的左视图；
[0036]图10是本专利技术一可选实施例提供弯曲模的立体示意图；
[0037]图11是图10的左视图；
[0038]图12是图10的主视图；
[0039]图13是本专利技术一可选实施例提供辅助模的立体示意图；
[0040]图14时图13的左视图。
[0041]附图标号说明：1、压力模；2、防皱模；3、芯模；4、夹持模；5、弯曲；6、辅助模；7、压力模隔温板；8、防皱模隔温板；9、加热孔；10、超声振动发生装置。
具体实施方式
[0042]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术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专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0043]如图1所示，本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法，其特征在于，包括：提供一待弯曲管材及适用于加热环境的管材弯曲成形模具；将所述待弯曲管材安装到数控机床上，在预设时间段内对所述待弯曲管材进行预热处理；根据所述数控机床的预设弯管工艺参数，通过所述管材弯曲成形模具对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，得到目标弯曲管材。2.根据权利要求1所述的基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法，其特征在于，所述预设弯管工艺参数包括：目标弯曲半径、所述管材弯曲成形模具中弯曲模的弯曲速度、所述管材弯曲成形模具中芯模的芯棒伸出量、所述管材弯曲成形模具中压力模的侧推速度以及预设弯曲温度。3.根据权利要求1所述的基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法，其特征在于，在预设时间段内，对所述待弯曲管材进行预热处理，包括：将所述待弯曲管材装配于所述数控机床以及管材弯曲成形模具上，在所述预设时间段内，通过预置的加热装置对所述管材弯曲成形模具中的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模进行加热处理，所述预设时间段根据所述待弯曲管材的材料及规格设定。4.根据权利要求2所述的基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法，其特征在于，根据所述数控机床的预设弯管工艺参数，通过所述管材弯曲成形模具对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，包括：在所述侧推速度的控制下，所述预热处理后的待弯曲管材沿所述管材弯曲成形模具中芯模的轴向移动，至所述待弯曲管材滑过所述管材弯曲成形模具中弯曲模的弯曲切点，在所述弯曲速度以及所述弯曲温度的控制下，对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理。5.根据权利要求4所述的基于热场的超声振动辅助管材的弯曲成形方法，其特征在于，在所述弯曲速度以及所述弯曲温度的控制下，对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理，包括：对所述管材弯曲成形模具中的压力模、防皱模、芯模、夹持模以及弯曲模进行加热处理，控制所述弯曲切点区域内的弯曲温度在所述预设弯曲温度的上下一预设范围内，并在所述预设弯曲温度上下一预设范围内对预热处理后的待弯曲管材进行弯曲处理。6.根据权利要求5所述的基于热场...

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