一种柔性支撑管材弯曲成形装置及其工艺方法与流程

本发明涉及建筑材料成形领域，具体涉及一种柔性支撑管材管材弯曲成形装置及其工艺方法，尤其适合应用在薄壁大口径、高强度管材弯曲件的制备。

背景技术：

普通管材的弯曲成形通常采用拉弯、绕弯、推弯等工艺方法，管坯弯曲过程中内部放置固定芯头，支撑管坯内壁，防止管材失稳。但是对于薄壁大口径、高强度管坯成形来说，普通的弯曲方法难以保证弯曲质量，特别是成形大弯曲角度的管材，更是难以实现。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种新颖的可以成形大角度、高强度、薄壁大口径管材的柔性支撑管材弯曲成形装置及其工艺方法。

本发明采用的技术方案是：一种柔性支撑管材弯曲成形装置，包括加热罩、液压缸、左堵头、管坯、动模调节杆、固定块、动模、颗粒物、右堵头、顶杆、固定钳、定轮凹模、转盘以及工作台；所述转盘圆心处固定有定轮凹模，管坯一侧外壁紧贴定轮凹模，管坯另一侧外壁紧贴动模；动模与动模调节杆相连，固定块套于动模调节杆；所述固定块固定于转盘表面；所述管坯内部填充颗粒物，管坯的左端口为左堵头，左堵头的左侧连接有液压缸，液压缸和左堵头均固定于转盘的表面上；管坯的右端口为右堵头，右堵头右侧接有顶杆，顶杆的末端固定套有固定钳,固定钳固定于工作台上；所述加热罩为灵活设置，自由施放。

柔性支撑管材弯曲成形工艺方法，包括以下工艺步骤

步骤一管材的装配：将管坯置于转盘表面，左堵头封闭管坯左侧开口，将颗粒物物通过管坯右侧端口装进管坯；利用管坯右侧顶杆和固定钳顶紧右堵头封闭管坯右侧开口；液压缸对左堵头施加恒定压力对管坯左端口进行封闭；将管坯一侧外壁紧贴定轮凹模，通过动模调节块调整动模的位置，使其紧贴管坯另一侧外壁；

步骤二弯曲成形：液压缸对左堵头施加恒定压力对管坯左端口进行封闭，右堵头对管坯的右侧端口进行封闭；液压缸、左堵头、动模、动模调节杆、固定块以及管坯跟随转盘一同旋转运动，完成管材的弯曲成形；

步骤三热弯曲成形：对于难成形的管材，加热罩将对管坯进行加热和保温，同时进行步骤二的操作以完成管材的热弯曲成形。

作为一种优选的技术方案：所述加热罩为矩形罩盖，为活动设置，且加热罩内设有若干加热管；所述动模调节杆为螺纹设置，与固定块配合使用。

作为一种优选的技术方案：所述转盘的直径为1-2m，转速为0.1-0.5rad/s；所述液压缸提供的压力为1-20Mpa。

作为一种优选的技术方案：所述柔性支撑管材弯曲成形工艺方法中颗粒物一般为钢珠；所述管坯内壁设有保护套，一般为塑料管；所述转盘为顺时针转动。

作为一种优选的技术方案：柔性支撑管材弯曲成形工艺方法中所述管坯外径为20-100mm，壁厚为0.2-2mm。

作为一种优选的技术方案：所述 柔性支撑管材弯曲成形工艺的管材弯曲角度为0-300⁰。

本发明的有益效果是：（1）在弯曲成形过程中，通过在管坯内部填充颗粒状物质，保持足够的支撑力、不失稳；（2）管材在恒定压力作用下随转盘旋转，实现外径在20-100mm范围，壁厚为0.2-2mm，弯曲角度为0-300⁰的各种外径、壁厚的管材的快速弯曲成形；（3）对于难变形材料，还可以进行热弯曲成形；（4）本发明设备操作简单、效率高、适用范围广、成形管材内外表面质量好。

附图说明

图1是一种柔性支撑管材弯曲成形装置的原理示意图；

图中：1加热罩、2液压缸、3左堵头、4管坯、5动模调节杆、6固定块、7动模、8颗粒物、9右堵头、10顶杆、11固定钳、12定轮凹模、13转盘、14工作台。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合实施例对本发明或现有技术描述作详细具体地介绍。

参考附图1，一种柔性支撑管材弯曲成形装置，包括加热罩1、液压缸2、左堵头3、管坯4、动模调节杆5、固定块6、动模7、颗粒物8、右堵头9、顶杆10、固定钳11、定轮凹模12、转盘13以及工作台14；所述转盘13圆心处固定有定轮凹模12，管坯4一侧外壁紧贴定轮凹模12，管坯4另一侧外壁紧贴动模7；动模7与动模调节杆5相连，固定块6套于动模调节杆5；所述固定块6固定于转盘13表面；所述管坯4内部填充颗粒物8，管坯4的左端口为左堵头3，左堵头3的左侧连接有液压缸2，液压缸2和左堵头3均固定于转盘13的表面上；管坯4的右端口为右堵头9，右堵头9右侧接有顶杆10，顶杆10的末端固定套有固定钳11,固定钳11固定于工作台14上；所述加热罩1为灵活设置，自由施放。

柔性支撑管材弯曲成形工艺方法，包括以下工艺步骤

步骤一管材的装配：将管坯4置于转盘13表面，左堵头3封闭管坯4左侧开口，将颗粒物9物通过管坯4右侧端口装进管坯4；利用管坯4右侧顶杆10和固定钳11顶紧右堵头9封闭管坯4右侧开口；液压缸2对左堵头3施加恒定压力对管坯4左端口进行封闭；将管坯4一侧外壁紧贴定轮凹模11，通过动模调节块5调整动模7的位置，使其紧贴管坯4另一侧外壁；

步骤二弯曲成形：液压缸2对左堵头3施加恒定压力对管坯4左端口进行封闭，右堵头9对管坯4的右侧端口进行封闭；液压缸2、左堵头3、动模7、动模调节杆5、固定块6以及管坯4跟随转盘13一同旋转运动，完成管材的弯曲成形；

步骤三热弯曲成形：对于难成形的管材，加热罩1将对管坯4进行加热和保温，同时进行步骤二的操作以完成管材的热弯曲成形。

所述一种柔性支撑管材弯曲成形装置中加热罩1为矩形罩盖，为活动设置，有需要时罩于转盘13上，不需要时则取下置于地面或其他位置，且加热罩1内设有若干加热管；所述动模调节杆5为螺纹设置，与固定块6配合使用。

所述一种柔性支撑管材弯曲成形装置中的转盘13直径为1-2m，转速为0.1-0.5rad/s；所述液压缸2提供的压力为1-20Mpa。

所述柔性支撑管材弯曲成形工艺方法中颗粒物一般为钢珠；所述管坯4若为较软材质则内壁设保护套，一般为塑料管，再装设颗粒物；所述转盘13为顺时针转动。

所述的柔性支撑管材弯曲成形工艺方法中管坯4是外径为20-100mm，壁厚为0.2-2mm的各种管材。

所述柔性支撑管材弯曲成形工艺方法中经弯曲成形工艺的管材弯曲角度为0-300⁰。

结合附图1对本发明的工艺过程进行具体的说明：（1）弯曲成形：将预备成形的管坯4置于转盘13表面，左堵头3封闭管坯4左侧开口，将钢珠通过管坯4右侧端口装进管坯4，如管坯材质较软可以在管坯4内壁加设一层保护套再装钢珠，再利用管坯4右侧顶杆10和固定钳11将右堵头9装进管坯4右端口，封闭右侧端口；将管坯4一侧外壁紧贴定轮凹模11，通过转动动模调节块5调整动模7的位置，使其紧贴管坯4另一侧外壁；启动液压缸2对左堵头3施加恒定压力对管坯4左端口进行封闭，启动转盘13，液压缸2、左堵头3、动模7、动模调节杆5、固定块6以及管坯4跟随转盘13一同旋转运动，完成管材的快速弯曲成形。

（2）热弯曲成形：对于难成形的管材，当管坯4转配完毕后，将加热罩1扣与转盘13上，对管坯4进行加热和保温，再启动液压缸2和转盘13以完成管材的热弯曲成形。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以补充阐释本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的广大技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。