一种薄壁钢管的立体成型工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械加工技术领域，具体为一种薄壁钢管的立体成型工装。
【背景技术】
[0002]在机械加工领域中，常常需要将直钢管弯曲成要求的形状。对于圆形截面钢管的弯曲成形已有成熟工艺，但对于截面为矩形的钢管，在采用传统弯曲工艺进行弯曲的过程中，由于其截面的特殊结构，会导致在弯曲部位发生几种情况:a面在弯曲时受拉伸作用力，其两边由于有c面和d面的两块竖板支撑，而在a面中间没有支撑，且低碳钢延伸性好，所以a面向下凹变形;b面在弯曲时受压缩作用，两边由于有c面和d面两块竖板支撑，中间没有支撑，且b面下方有弯曲模具阻挡，整个面的材料被挤压，在挤压力作用下，材料被挤向内侧，使得b面向上凹变形;c、d两面在弯曲时相当两块立板垂直被弯曲，既有弯曲有由压缩，主要是拉伸，由于a、b两面对c、d两面有拉伸挤压作用，保持其竖直，其阻碍弯曲力更大，弯曲后不能保证其面垂直。根据以上三种情况分析，采用目前的弯曲工艺在弯曲矩形截面直钢管时，无法避免弯曲段钢管截面变形。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种成型速度快、适应性好和工艺性好的薄壁钢管的立体成型工装。
[0004]本实用新型的技术方案为:一种薄壁钢管的立体成型工装，其特征是:至少包括固定工装、第一弯曲工装和第二弯曲工装，薄壁钢管依次连接第一弯曲工装、固定工装和第二弯曲工装，在薄壁钢管内有石英砂。
[0005]所述的第一弯曲工装和第二弯曲工装具有相同的结构，第一弯曲工装和第二弯曲工装的弯曲在两个平面。
[0006]所述的固定工装包括一个固定体，固定体伸出有转动轴，转动轴连接夹紧钳，转动轴与固定体轴连接，夹紧钳随轴可转动;所述的夹紧钳是全芳族聚酰亚胺材料。
[0007]所述的第一弯曲工装或第二弯曲工装包括:转轴、凹模、限位压紧机构、转臂，所述的凹模的凹槽依据薄壁钢管的外形确定，或是方型钢管外形，或是圆型钢管外形，或是异形钢管外形，凹槽一侧有限位压紧机构，限位压紧机构将薄壁钢管压在凹槽内，转臂通过转轴与凹模连接，转动转臂带动限位压紧机构和薄壁钢管受力点转动，转臂通过数控电机驱动，按设计角度转动一个角度;限位压紧机构与薄壁钢管接触面具有相同结构面，薄壁钢管接触面通过丝杆机构推进，使限位压紧机构的薄壁钢管接触面与凹模合为一体。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过在薄壁钢管内填充细密的且高温下不结块的石英砂，保证了弯曲时钢管的内部不变形，而通过第一弯曲工装和第二弯曲工装在两个平面方向同时对薄壁钢管进行加热弯曲，能保证整体的工艺性，保证钢管弯曲部位四个侧面的外部不变形，从而实现了薄壁钢管成型。
【附图说明】
[0009]下面结合具体实施例描述本实用新型:
[0010]图1是本实用新型实施例结构示意图；
[0011]图2是固定工装示意图；
[0012]图3是第一弯曲工装和第二弯曲工装结构示意图。
[0013]其中:1、第一弯曲工装;2、固定工装；3、第二弯曲工装;4、薄壁钢管;5、第一弯曲点;6、固定点位置;7、第二弯曲点;8、转轴;9、凹模;10、限位压紧机构；11、转臂；12、固定体；13、转动轴;14、夹紧钳。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
[0015]该实施例采用的薄壁钢管4为薄壁方型钢管。
[0016]—种薄壁钢管的立体成型方法，采用以下步骤:
[0017]步骤1:将待成型的薄壁方型钢管一端封闭，并在钢管内填充满10?20目粒度的石英砂，并将石英砂夯实后，将钢管另一端封闭；
[0018]步骤2:对薄壁方型钢管第一弯曲点和第二弯曲点同时进行加热，加热至比钢管材熔点低100°C~50°C后；
[0019]步骤3:在第一弯曲点和第二弯曲点之间确定固定点位置；
[0020]步骤4:用固定工装将待成型的薄壁钢管4在固定点位置固定；
[0021]步骤5:移动第一弯曲工装到待成型的薄壁钢管的第一弯曲点位置；
[0022]步骤6:移动第二弯曲工装到待成型的薄壁方型钢管的第二弯曲点位置；
[0023]步骤7:第一弯曲工装和第二弯曲工装分别夹紧第一弯曲点位置和第二弯曲点位置；
[0024]步骤8:第一弯曲工装和第二弯曲工装按设计的薄壁方型钢管的第一点弯曲度和方向进行弯曲；
[0025]步骤9:第二弯曲工装按设计的薄壁方型钢管的第二点弯曲度和方向进行弯曲；
[0026]步骤10:冷却结束。
[0027]所述的弯曲度小于90度。
[0028]所述的第一弯曲工装和第二弯曲工装弯曲方向为两个平面。
[0029]待弯曲部分加热至950°01000°C。
[0030]如图1所示，一种薄壁钢管的立体成型工装，至少包括固定工装、第一弯曲工装和第二弯曲工装，薄壁方型钢管依次连接第一弯曲工装、固定工装和第二弯曲工装，在薄壁方型钢管内有石英砂。
[0031 ]所述的第一弯曲工装和第二弯曲工装具有相同的结构，第一弯曲工装和第二弯曲工装的弯曲在两个平面。
[0032]如图2所示，所述的固定工装包括一个固定体12，固定体12伸出有转动轴13，转动轴13连接夹紧钳14，转动轴13与固定体12轴连接，夹紧钳14随轴可转动。
[0033]所述的夹紧钳是全芳族聚酰亚胺材料。
[0034]如图3所示，所述的第一弯曲工装或第二弯曲工装包括:转轴8、凹模9、限位压紧机构10、转臂11，所述的凹模9的凹槽依据薄壁方型钢管4的外形确定，凹槽一侧有限位压紧机构10，限位压紧机构10将薄壁方型钢管4压在凹槽内，转臂11通过转轴8与凹模9连接，转动转臂11带动限位压紧机构10和薄壁方型钢管4受力点转动，转臂11通过数控电机驱动，按设计角度转动一个角度。
[0035]限位压紧机构与薄壁钢管接触面具有相同结构面，薄壁钢管接触面通过丝杆机构推进，使限位压紧机构的薄壁钢管接触面与凹模9合为一体。
[0036]实施例2
[0037]该实施例采用的薄壁钢管4为薄壁圆型钢管。
[0038]—种薄壁钢管的立体成型方法，采用以下步骤:
[0039]步骤1:将待成型的薄壁圆型钢管一端封闭，并在钢管内填充满10?20目粒度的石英砂，并将石英砂夯实后，将钢管另一端封闭；
[0040]步骤2:对薄壁圆型钢管第一弯曲点和第二弯曲点同时进行加热，加热至比钢管材熔点低100°C~50°C后；
[0041 ]步骤3:在第一弯曲点和第二弯曲点之间确定固定点位置；
[0042]步骤4:用固定工装将待成型的薄壁圆型钢管在固定点位置固定；
[0043]步骤5:移动第一弯曲工装到待成型的薄壁圆型钢管的第一弯曲点位置；
[0044]步骤6:移动第二弯曲工装到待成型的薄壁圆型钢管的第二弯曲点位置；
[0045]步骤7:第一弯曲工装和第二弯曲工装分别夹紧第一