专利名称：弯管机顶推装置的防失稳构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弯管机顶推装置的防失稳构件，是一种数控弯管加工装置，可以 提高大口径薄壁管的弯曲质量效果显著。
背景技术：
目前，公知的顶推装置是装载在弯管机工作平台上可活动小车上面的对弯曲管件 尾端施加推力的具有独立驱动系统的装置。
由于管材弯曲都会发生中性层内移，从而使弯管的外侧壁厚减薄，内侧的壁厚增 厚；弯曲半径越小，壁厚减薄越严重。弯管成形壁厚减薄量是成形质量的重要指标， 从而限制了薄壁管极限弯曲半径。改变管材数控弯曲轴向受力状态，控制中性层偏移 状态，可以减小壁厚的减薄量，提高管件弯曲质量。顶推装置的工作原理就是在管件 后端施加一个推力，以改变弯管外侧拉应力，从而减小弯管外侧壁厚减薄。
但是对于不锈钢、铝合金、钛合金等大口径薄壁管小弯曲半径(壁厚小于1毫米，
壁厚因子大于40，相对弯曲半径小于2.0)成形时，由于壁厚因子大，结构稳定性差，
目前的顶推装置对管件尾端施加推力时极易发生失稳现象，反而容易导致管件发生偏 心和屈曲，管件流动不畅，外侧壁厚过度减薄甚至断裂。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种弯管机顶推装置的防失稳构件， 可以对管材末端进行定位和支撑，能最大限度保持管材端部的截面稳定性，实现减小 轴向拉应力，进而控制管材壁厚减薄的目的，以克服现有的在大口径薄壁管小弯曲半 径成形时施加顶推易发生失稳的问题。技术方案
一种弯管机顶推装置的防失稳构件，其特征在于包括螺纹端1、凸缘2和内衬端3;
螺纹端1和内衬端3分别位于凸缘2的两侧并被凸缘2隔开，轴向贯穿通孔5;所述 的内衬端3的直径小于被弯曲管件的内壁直径0.5到1.0毫米，内衬端3的最短长度为 内衬端头部超过被弯曲管件失稳区20mm。
所述的内衬端3设计有四个对称分布的工艺孔。
所述凸缘2的厚度为8mm到10mm。
有益效果
本发明提供的弯管机顶推装置的防失稳构件的有益效果是，在进行大口径薄壁管 小弯曲半径弯曲成形时，使用该发明可以避免顶推推力造成的管件尾端失稳现象，显 著降低大口径薄壁管小弯曲半径成形时壁厚减薄率，改善了管件的弯曲成形质量。经 过实际实验验证，在合理设置工艺参数的前提下，使用该发明能够将成形管^^的壁厚-减薄率控制在25%以内，满足航空航天领域的使用要求。该顶推装置的防失稳构件设 计制造简单方便，成本低，对于不同规格的圆形管件弯曲都能通过设计不同尺寸来满 足其使用要求，适用性广。
图1:是本发明的结构图
图2:是本发明在工作状态下与弯管机顶推装置连接的装配图
图3:是针对尺寸为①127mmxl.24mm大口径薄壁铝合金管数控弯曲使用普通顶
推的实施例结果与不使用顶推的实施例结果对比
图4:是针对尺寸为0127mmxl.24mm大口径薄壁铝合金管数控弯曲使用装载有
防失稳构件的顶推的实施例结果与不使用顶推的实施例结果对比1.螺纹端；2.凸缘；3.内衬端；4.工艺孔；5.通孔；6.弯曲管件；7.芯杆； 8.顶推装置头部。
具体实施例方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
图1中防失稳构件为轴套类零件，整体由螺纹端、凸缘和内衬端三部分构成，螺 纹端和内衬端分别位于凸缘的两侧并被凸缘隔开，该零件的中心具有轴向贯穿通孔。 螺纹端用于与顶推装置之间进行连接，使得防失稳构件的中心线与顶推装置头部的中 心线共线，螺纹端长度和螺纹尺寸应与具体装载构件的顶推装置的头部内螺纹相匹配。 凸缘靠螺纹端的侧面在工作状态时紧贴顶推装置头部端面，以保证防失稳构件的中心 线与顶推装置头部的中心线之间不产生偏斜；凸缘靠内衬端的侧面在工作状态时作为
对弯曲管件末端的施力面，替代了原本的顶推装置头部端面对弯曲管件施加推力，凸
缘的厚度由实际情况决定， 一般以8mm到10mm为佳。内衬端在工作状态时与管件 连接，管件末端嵌套在内衬端外表面， 一方面保证管件的中心线与防失稳构件的中心 线和顶推装置头部的中心线共线，起定位作用；另一方面内衬端外表面对管壁起轴向 支撑和限制的作用，可以避免管件末端发生形变和失稳，内衬端直径由实际弯曲管件 内径决定， 一般以小于管件内壁直径0.5到1.0毫米为最佳，内衬端长度由管件的失稳 位置决定，最短长度必须保证内衬端头部超过管件失稳区20mm。内衬端有四个对称 分布的工艺孔，以便能方便地装卸防失稳构件，工艺孔与凸缘靠内衬端侧面的轴向距 离和工艺孔的直径均由实际情况决定，以方便装卸构件为准。轴向贯穿通孔的直径由 内衬端直径和弯管机芯杆直径决定，既要保证芯杆从通孔中穿过时不和通孔内壁发生 任何接触并能灵活抽芯，又要保证内衬端壁厚足够大，使内衬端具有足够的刚度来保 持管材端部的截面稳定性。在图3所示的使用普通顶推的实施例结果中可以看到在使用普通顶推的情况下， 内外侧厚向应变比不使用顶推的情况下内外侧厚向应变大，即内侧壁厚增厚变大，而 外侧壁厚减薄也增大。而在理论上，使用顶推时，内侧壁厚增厚应该变大，外侧壁厚 减薄应该减小。说明管件发生偏心和屈曲，不但没有改善管件弯曲过程中的壁厚减薄， 反而增大了壁厚减薄率。
本实施例中，弯曲管件规格为直径4) 70mm，壁厚1.5mm，管件内壁直径为d>67mm， 因此内衬端直径确定为4)66mm;在图3实施例中使用普通顶推发现在管件尾端约 卯mm处出现失稳，因此内衬端长度确定为140mm;凸缘厚度定为10mm;螺纹端长 度为100mm，螺纹尺寸与顶推头部内螺纹相匹配；工艺孔与凸缘靠内衬端侧面的轴向 距离取50mm，工艺孔直径为4)16mm;又由于弯管机芯杆直径为4>48mm，内衬端直 径确定为4> 66mm ，因此通孔直径定为4> 56mm。
从图4所示的实验结果可以看出管件在不使用顶推的情况下，最大厚向应变 0.255;管件在使用装载有防失稳构件的顶推的情况下，最大厚向应变0.233，顶推的 作用体现出来，壁厚减薄量减小了 2%。说明防失稳构件能够保持管材端部截面稳定 性，避免失稳现象的发生，提高了管件弯曲的成形质量。
权利要求
1. 一种弯管机顶推装置的防失稳构件，其特征在于包括螺纹端(1)、凸缘(2)和内衬端(3)；螺纹端(1)和内衬端(3)分别位于凸缘(2)的两侧并被凸缘(2)隔开，轴向贯穿通孔(5)；所述的内衬端(3)的直径小于被弯曲管件的内壁直径0.5到1.0毫米，内衬端(3)的最短长度为内衬端头部超过被弯曲管件失稳区20mm。
2. 根据权利要求1所述的弯管机顶推装置的防失稳构件，其特征在于所述的内衬 端(3)设计有四个对称分布的工艺孔。
3. 根据权利要求1或2所述的弯管机顶推装置的防失稳构件，其特征在于所述凸 缘(2)的厚度为8mm到10mm。
全文摘要
本发明涉及一种弯管机顶推装置的防失稳构件，其特征在于包括螺纹端1、凸缘2和内衬端3；螺纹端1和内衬端3分别位于凸缘2的两侧并被凸缘2隔开，轴向贯穿通孔5；所述的内衬端3的直径小于被弯曲管件的内壁直径0.5到1.0毫米，内衬端3的最短长度为内衬端头部超过被弯曲管件失稳区20mm。有益效果是，在进行大口径薄壁管小弯曲半径弯曲成形时，使用本发明可以避免顶推推力造成的管件尾端失稳现象，显著降低大口径薄壁管小弯曲半径成形时壁厚减薄率，改善了管件的弯曲成形质量。
文档编号B21D7/16GK101422794SQ200810151030
公开日2009年5月6日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者岳永保, 成 李, 合 杨, 梅 詹 申请人:西北工业大学