本发明专利技术公开了一种自由弯曲成形装置及其小半径弯曲成形方法，顶推机构顶推导管穿过导向机构和弯曲模的模孔，在弯曲模前侧安装有一能够与其一同动作的压轮，导管在自由弯曲时改变弯曲模模孔的朝向，并且从模孔伸出的部分导管能够与压轮相抵，使导管在导向机构和弯曲模之间进行一次弯曲，而后在压轮和弯曲模之间对导管进而保压或二次弯曲，进而增加管件弯曲所使用的空间，避免弯曲后的导管回弹，避免在导管在一个较小的空间内加工弯曲半径小于导管本身两倍外径的弯角，提高产品的合格率和良品率。率。率。
【技术实现步骤摘要】
自由弯曲成形装置及其小半径弯曲成形方法
[0001]本专利技术涉及自由弯管领域，尤其涉及一种自由弯曲成形装置及小半径弯曲成形方法。
技术介绍
[0002]三维自由弯曲成形作为金属管件塑性成形领域的重要技术创新，与传统弯曲成形方法相比，在成形多弯曲半径、变弯曲半径、小弯曲半径及无直段连续弯曲构件方面具有较大的技术优势，在航空航天、核能装备、汽车工业等领域都具有重要的应用前景。金属管件自由弯曲成形是一项基于模具运动轨迹控制的柔性成形技术，在制造具有复杂三维轴线、无直段连续弯曲等特征构件方面具有较大的技术优势，是近期科技进步的又一突破。
[0003]公开号为CN111545608B的专利文献公开了一种减小自由弯曲零件相对弯曲半径的装置和自由弯曲方法，包括球面轴承、弯曲模和导向机构；弯曲模末端与导向机构前端采用球面链接，弯曲模与导向机构位于同一轴线上，并且可以围绕导向机构实现矢量偏转，弯曲模末端内壁为一平缓的球面，弯曲模末端的球面直径略大于导向机构前端球面的直径确保导向机构前端球面能够在弯曲模末端的球面内沿轴向自由移动以改变导向机构的位置实时调整导向机构前端至弯曲模中心的距离，导向机构采用螺纹连接方式安装在基座上，针对不同横截面形状、不同材质的空心构件通过改变螺纹移动距离改变导向机构的位置实时调整导向机构前端至弯曲模中心的距离，减小实际弯曲半径；在管件内部加入自润滑柔性芯棒，自润滑柔性芯棒包括一个棒体和若干球头，球头之间、球头与棒体之间采用球链连接，在管件弯曲过程中对管件内壁起支撑作用；弯曲模出口段为由小变大的圆锥形结构或者由小变大的“天圆地方”结构；圆锥形结构适用于圆管，“天圆地方”结构适用于方管；导向机构前端内壁加入倒角以减小弯曲成形过程中对管件的压力；增加导向机构的长度至5A，A为导向机构前端至弯曲模中心的距离。
[0004]但是，小弯曲半径成形加工在自由弯曲成形
一直未被攻克，因为小弯曲半径管件在弯曲成形过程中容易失稳造成起皱失效。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种用于小半径弯曲成形的自由弯曲成形装置，在弯曲模前侧安装有一压轮，使从模孔伸出的部分管件能够与压轮相抵，进而在压轮和弯曲模之间对管件进而保压或二次弯曲，进而增加管件弯曲所使用的空间，以实现小弯曲半径自由弯曲成形加工，提高弯管质量。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：
[0007]一种自由弯曲成形装置，包括弯曲模和导向机构，还包括用于抵触从弯曲模的模孔穿出的管件弯曲外侧的压轮，所述弯曲模上固定安装有基座，压轮以可转动的方式安装在基座上。
[0008]作为优选，所述压轮以能够靠近或远离弯曲模的模孔轴线的方式安装在基座上。
[0009]作为优选，所述基座上安装有一上下滑动的滑块，滑块通过伺服电机驱动上下移动，所述压轮安装在滑块上。
[0010]作为优选，所述基座上安装有一左右滑动的楔块，滑块位于楔块上方，滑块具有一与楔块相匹配的斜面并且两者滑动配合，从而楔块在基座上左右移动时能够带动滑块上下移动，所述楔块由伺服电机驱动左右移动。
[0011]作为优选，所述基座上凸起有两个第一连接部，所述楔块和滑块均位于两个第一连接部之间，滑块的左右两端分别与两个第一连接部上下滑动连接，滑块位于楔块上方，楔块在两个第一连接部之间左右滑动。
[0012]作为优选，压轮的外圆周面上开设有环形凹槽。
[0013]作为优选，环形凹槽的横截面内径不小于管件的外径。
[0014]作为优选，环形凹槽的纵截面与模孔的纵截面位于同一平面。
[0015]作为优选，弯曲模上设有避让槽；弯曲模以能够转动的方式安装在支架上并由伺服电机驱动前后转动；支架上固定安装有一限位杆，所述限位杆弯曲模后上方。
[0016]一种小半径弯曲成形方法，采用如上所述的一种自由弯曲成形装置，在管件弯曲成形过程中，压轮始终紧压着管件弯曲部位外侧。
[0017]本专利技术的技术方案的有益效果为：
[0018]1)解决了航空航天形状复杂管路系统中导管的小弯曲半径自由弯曲成形加工，在三维柔性自由弯曲成形装置上实现了弯曲半径≤2倍导管直径的弯曲成形加工能力。
[0019]2)在管件弯曲成形过程中，压轮装置能够随着弯曲半径变化始终紧压着管件弯曲部位外侧，使管件在受到弯曲模具的弯曲扭矩的同时，也受到该压轮装置的外侧压力，进而对管件位于弯曲模两侧的两部分均有施加弯曲作用力，从而使得管件受力弯曲形变部分的长度由现有的导向机构和弯曲模之间的区域，延长为导向机构到压轮之间的区域，这样使得管件的受力更加均匀分散，使得自由弯曲装置在进行自由弯曲成形时的加工质量更好、加工精度更高。
[0020]3)由于压轮始终压着管件已经弯曲部分的外侧，抵消了管件已经弯曲部分的回弹力，提高了小半径弯曲管件时的尺寸精度。经过初步试验，增加该小半径弯曲半径成形压轮装置后，三维柔性自由弯曲成形装置具备了弯曲小弯曲半径的管件的能力，自由弯曲成型的小弯曲半径管件合格率更高，装备所加工的管件的造型能够更加复杂。
附图说明
[0021]图1为本专利技术中用于小半径弯曲成形的自由弯曲成形装置的结构示意图；
[0022]图2为初始状态下，用于小半径弯曲成形的自由弯曲成形装置的结构示意图；
[0023]图3为小半径弯曲工况下，用于小半径弯曲成形的自由弯曲成形装置的结构示意图；
[0024]图4为压轮和弯曲模的连接结构示意图一；
[0025]图5为压轮和弯曲模的连接结构示意图二；
[0026]图6为压轮与升降机构的连接结构示意图一；
[0027]图7为压轮与升降机构的连接结构示意图二；
[0028]图8为现有技术中，自由弯曲成型装备的工作原理图；
[0029]图9为本专利技术中自由弯曲成型装备的工作原理图；
[0030]图10为本专利技术中弯曲模的结构示意图。
[0031]附图标记：1、弯曲模；11、模孔；111、前侧壁；112、后侧壁；12、安装板；13、第二伺服电机；14、底板；15、安装座；16、避让槽；151、第二连接部；2、压轮；21、凹槽；22、滑块；221、开口；222、滑移部；23、基座；231、第一连接部；2311、滑移槽；2312、垫板；232、侧挡板；233、前挡板；24、第一伺服电机；25、楔块；26、丝杆；27、转轴；28、定位块；29、滑轨；3、管件；4、导向机构。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自由弯曲成形装置，包括弯曲模(1)和导向机构(4)，其特征在于，还包括用于抵触从弯曲模(1)的模孔(11)穿出的管件弯曲外侧的压轮(2)，所述弯曲模(1)上固定安装有基座(23)，压轮(2)以可转动的方式安装在基座(23)上。2.根据权利要求1所述的一种自由弯曲成形装置，其特征在于：所述压轮(2)以能够靠近或远离弯曲模(1)的模孔(11)轴线的方式安装在基座(23)上。3.根据权利要求2所述的一种自由弯曲成形装置，其特征在于：所述基座(23)上安装有一上下滑动的滑块，滑块通过伺服电机驱动上下移动，所述压轮(2)安装在滑块上。4.根据权利要求3所述的一种自由弯曲成形装置，其特征在于：所述基座(23)上安装有一左右滑动的楔块，滑块位于楔块上方，滑块具有一与楔块相匹配的斜面并且两者滑动配合，从而楔块在基座(23)上左右移动时能够带动滑块上下移动，所述楔块由伺服电机驱动左右移动。5.根据权利要求4所述的一种自由弯曲成形装置，其特征在于：所述基座(23)上凸起有两个第一连接部，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：林姚辰，闫晶，林伟明，周鹏，吴为，徐鑫良，叶炜俊，林军凯，杜海乐，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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