专利名称：一种弯管模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于弯管工件成型的模具设备，特别是一种涉及如排气歧管 等异形结构的弯管模具。
背景技术：
弯管产品的几何构造一般为相互间隔的直线段和圆弧端管件组合而成，典型的如 汽车的排气歧管就是一种常见的弯管类产品。弯管模具可以便于实现弯管的自动化， 通常将弯管模具安装在弯管机上，如图8所示为一种传统的单层弯管模具，该单层弯管 模具的基本工作原理为管坯套入由芯圈ll'、芯圈连接件12'、卡簧2'、芯头连接件31 '、芯头32'、螺钉4'和芯棒33'连接组成的管坯连接件中，然后用装配在弯管机上的束管 夹5'夹住，通过弯管机的助推装置施加动力并给定步距，将管坯送至由夹模6'和轮模7' 组成的夹持机构夹紧，在防皱块8'、导模9'的共同作用下，依照弯曲半径和方向等弯管 参数进行弯管。在弯制管件时，对于由夹模6'和轮模7'组成的夹持机构对管坯的长度有 一定的限制，假设最小的夹持长度为T，如果夹持的长度小于T，则在弯管时管坯就容 易夹持不住，引起管子跑动，影响弯管的精度和工作效率。
因此，对于如图8所示的单层弯管模具，如果要加工通过直线段连接的具有第一圆 角和第二圆角的管坯，在弯折第一个圆角时，夹模6'和与之相适配的夹模镶块61'可以 看做一整体夹模，轮模7'和与之相适配的轮模夹块71'可以看做为一整体轮模，合模后 形成一通孔，用于夹持工件的一端，工件的另一端则夹持在束管夹上；在第一圆角成 型后，若继续弯折第二圆角时，直线段的长度可能小于最小夹持长度L，需要夹持部分 成型的第一圆角来补偿夹持长度，此时，夹模镶块61'需要更换为夹模异形镶块62'，轮 模夹块71'则更换成轮模异形夹块72'，当再次合模后，由夹模6'和轮模7'形成的通孔内 用于夹持连接第一圆角和第二圆角的直线段管件，而由夹模异形镶块62'和轮模异形夹 块72'形成的异形孔可以便于夹持已成型有第一圆角的管件部分。于是，每弯一根上述 这样的支管都要更换一次异形镶块，十分消耗时间，而且工作效率低，又不便操作， 使得弯管工件的加工工序变得复杂，还有待于作进一步改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种无需更换具 能够能够实现一次性完成多段不同支管弯折的弯管模具。
3本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该弯管模具，包括有 异形模腔，包括有轮模和夹模，用于夹持所述管坯的弯曲端，所述管坯的固定端
夹持于和弯管机相连的束管夹上；
连接件，插设于所述的管坯之中，并和该管坯的固定端同时夹持固定在所述的束
管夹上；以及
其特征在于所述的轮模上设置有至少两层形状不同的上模腔，相应地，所述夹 模上设置有可分别和对应层的所述上模腔形成一完整异形模腔的下模腔，并且，所述 轮模和夹模的中心高度可调，使得每一层上的异形模腔能够和所述管坯的不同弯曲端
相插配。
为了防止管坯在自由中弯曲变形，在管坯固定端一侧的内腔中还可以插设一管坯 连接件作为填充物，作为优选，所述的连接件可以包括有可弯曲芯圈组件、卡簧、芯 头、芯头连接件和芯棒，其中，所述的芯头为一中空的管件，所述芯头连接件设置在 该芯头之内，所述的芯头连接件一端和所述的芯棒一头相连，该芯棒的另一头伸出所 述芯头之外，所述芯头连接件的另一端和所述的芯圈组件相连。
为了减小管坯在弯曲面上的应力，所述连接件的端部为可弯曲的芯圈组件，作为 优选，所述的芯圈组件包括有由多节相互卡接并可相对活动的芯圈连接件、套设在所 述芯圈连接件之外的芯圈以及卡设在所述芯圈连接件之外并与所述芯圈端面相抵的卡 簧。其中，相邻的芯圈连接件相互卡接形成一可活动的关节结构，芯圈套设在芯圈连 接件之外能够起到防振作用，卡簧用来固定芯圈在芯圈连接件上的位置，防止芯圈滑 动。
为了防止管坯在弯曲部起皱，保证管坯在弯折中壁厚均匀，在所述管坯的弯曲端 一侧还设置有可卡设于所述管坯之外的防皱块以及和该防皱块相适配的导模。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于和现有技术中的单层弯管模具相比， 本实用新型采用了一种多层结构的弯管模具，将不同形状的上、下模腔以多层结构分 别设置在轮模和夹模上，在轮模和夹模合模后，可以成型有多个能够满足不同结构的 弯曲部夹持的异形模腔，管坯在弯折过程中，每弯折一次后，只需移动轮模和夹模的 中心高度，即可将该管坯的弯曲部夹持在相应的异形模腔内，无需重复更换模具镶块 以满足对不同结构的弯曲部的夹持要求。因为轮模和夹模的中心高度的改变可以通过 弯管机程序控制，使得整个弯管工艺能够实现自动化过程，操作简便，大大提高了工 作效率，可以在同一管坯上一次性弯制出多种不同弯曲状的支管，使得模具加工的工 艺相对简单。
图l为适用于本实用新型实施例加工的排气歧管结构示意图。图2为图l所示排气歧管的第一支管结构示意图。
图3为图l所示排气歧管的第二支管结构示意图。
图4为图l所示排气歧管的第三支管结构示意图。
图5为本实用新型实施例的多层异形弯管模具结构示意图。
图6为图5所示模具结构的装配图。
图7为图5所示模具结构的局部装配剖视图。
图8为现有技术的单层异形弯管模具结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1 图7所示，为本实用新型的一个具体实施例，该弯管模具用于加工如图l所 示的汽车排气歧管，该汽车排气歧管可以由如图2、图3和图4所示的第一支管a、第二 支管b和第三支管c首尾连接而成，其中，第一支管a具有半径呈Rl和R2两个弯曲部， 第二支管b具有半径呈R3的弯曲部，第三支管c具有半径呈R4的曲部，各支管连接处 的直线可以加长，给切管和弯管受尽量少的约束留余量。
从图2 图4中可以看到，每个支管均具有一段长度为L的直线段，该直线段长度L <T， T为实际需要的最小夹持长度，对于这一类的管件，弯管的夹持段小于它的极限 值，为了补偿弯管时的夹持长度，使其大于极限值T，在实际加工时，只能夹持部份圆 弧段来补偿，加工这类弯管的模具就是通常所说的异形弯管模具，即模具中的轮模和 夹模的形腔不是呈直线，而是带有圆弧曲面的异形结构。
如图5 图7所示，为本实用新型的弯管模具结构示意图，该弯管模具包括有轮模 1、夹模2、作为管坯填充物的连接件、防皱块3以及和防皱块相配的导模4，管坯9的一 端作为固定端被一和弯管机(图中未示)相连束管夹5夹持固定，管坯9的另一端作为 弯曲端则夹持在由轮模1和夹模2装配后形成的异形模腔内；
其中，轮模1和夹模2装配后可形成一异形模腔，该异形模腔内可夹持管坯9被弯折 后的弯曲部，为提高工作效率，避免每弯折一次必须根据弯折部形状更换轮模镶块和 夹模镶块，本实施例在轮模l上一体成型有四层形状各异的上模腔(上模腔的具体形状 根据被加工的排气歧管的各个弯折部而定)，分别为第一层上模腔ll、第二层上模腔 12、第三层上模腔13和第四层上模腔，相应地，在夹模2上一体成型有四层可分别和对 应层的上模腔配合形成一完整异形模腔的下模腔；
于是，在轮模1和夹模2合模后，就具有四个形状各异的异形模腔，并且，轮模l和 夹模2受弯管机的控制程序控制而可以调节中心高度，由于管坯9本身的中心高度不 变，调节轮模1和夹模2的中心高度可以使得每一层上的异形模腔和管坯9弯折后的不同弯曲端相插配，以便于实现对管坯9的夹持。
插设于管坯9之内的连接件作为管坯9的填充物，防止管坯9在自由弯曲中变形，连 接件包括有芯头61、芯头连接件62和芯棒63，其中，芯头61为一中空的管件，芯头连 接件62设置在该芯头61之内，芯头连接件62—端通过内六角圆柱螺钉7和芯棒63—头相 连，该芯棒63的另一头伸出芯头61之外并和管坯9一端同时用束管夹5夹住，通过弯管 机的助推装置施加动力并给定步距，可以将管坯9的另一端送至由夹模2和轮模1组成的 异形模腔内夹紧；
并且，芯头连接件62的另一端还连接有芯圈组件60，该芯圈组件60包括多个相互 可活动连接于一起的芯圈连接件65、套接在每一芯圈连接件65之外的芯圈66以及用于 固定每一芯圈的卡簧64，芯圈66能够起到防振作用，卡簧64用来固定芯圈66在芯圈连 接件65上的位置，防止芯圈66滑动；
其中，每一芯圈连接件65由两个呈"3"型的单片连接件650拼接而成，拼接而成 的芯圈连接件65呈"8"字形，并形成一卡口651和凸起652，后一芯圈连接件的凸起可 以卡设在前一芯圈连接件的卡口内，相邻的芯圈连接件65之间连接形成可活动的关节 结构，多个芯圈连接件连接后即形成可弯折的弯管状，在管坯9弯折时，芯圈组件60在 管坯9内能够随管坯9一同弯折，避免弯曲处的应力集中。
防皱块3以及和该防皱块3相适配的导模4靠近轮模1和夹模2设置，在弯折管坯9时 能够防止管坯9在弯曲部起皱，保证管坯9在弯折后保持壁厚均匀，在本实施例中，具 有四块防皱块3，可分别和导模4相适配，保证管坯9的弯折质量。
和现有的单层异型弯管模具相比，本实用新型采用了一种由四层模腔的轮模和夹 模相适配的多层异形弯管膜具，该模具的轮模和夹模的加工工艺为下料-锻打-平磨-加工3D造型-打孔攻丝-热处理，由于多层结构的模腔都是一体成型在轮模和夹模上， 与单层异形弯管模具的轮模和夹模加工工艺相比，省去了最后的线切割，使得轮模和 夹模本身的加工工艺更为简单；而且，因为轮模和夹模的中心高度可以通过弯管机程
序控制，使得整个弯管工艺便于实现自动化，操作简便，大大提高了工作效率，实现 了可以在同一管坯上一次性弯制出多种不同弯曲状的支管，管坯的整个弯管加工工艺 也相对简单。
权利要求1、一种弯管模具，包括有异形模腔，包括有轮模和夹模，用于夹持所述管坯的弯曲端，所述管坯的固定端夹持于和弯管机相连的束管夹上；连接件，插设于所述的管坯之中，并和该管坯的固定端同时夹持固定在所述的束管夹上；以及其特征在于所述的轮模上设置有至少两层形状不同的上模腔，相应地，所述夹模上设置有可分别和对应层的所述上模腔形成一完整异形模腔的下模腔，并且，所述轮模和夹模的中心高度可调，使得每一层上的异形模腔能够和所述管坯的不同弯曲端相插配。
2、 根据权利要求l所述的弯管模具，其特征在于所述的连接件包括有可弯曲的 芯圈组件、卡簧、芯头、芯头连接件和芯棒，其中，所述的芯头为一中空的管件，所 述芯头连接件设置在该芯头之内，所述的芯头连接件一端和所述的芯棒一头相连，该 芯棒的另一头伸出所述芯头之外，所述芯头连接件的另一端和所述的芯圈组件相连。
3、 根据权利要求2所述的弯管模具，其特征在于所述的芯圈组件包括有由多节 相互卡接并可相对活动的芯圈连接件、套设在所述芯圈连接件之外的芯圈以及卡设在 所述芯圈连接件之外并与所述芯圈端面相抵的卡簧。
4、 根据权利要求l所述的弯管模具，其特征在于在所述管坯的弯曲端一侧还设 置有可卡设于所述管坯之外的防皱块以及和该防皱块相适配的导模。
专利摘要一种弯管模具，包括有异形模腔，包括有轮模和夹模，用于夹持管坯的弯曲端，管坯的固定端夹持于和弯管机相连的束管夹上；连接件，插设于管坯之中，并和该管坯的固定端同时夹持固定在束管夹上；以及其特征在于轮模上设置有至少两层形状不同的上模腔，相应地，夹模上设置有可分别和对应层的上模腔形成一完整异形模腔的下模腔，并且，轮模和夹模的中心高度可调，使得每一层上的异形模腔能够和管坯的不同弯曲端相插配。与现有技术相比，本实用新型采用了一种多层结构的弯管模具，可以在同一管坯上一次性弯制出多种不同弯曲状的支管，使得模具加工的工艺相对简单。
文档编号B21D9/07GK201333482SQ20092011258
公开日2009年10月28日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者姚勇刚 申请人:浙江摩多巴克斯汽配有限公司