专利名称：一种双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法
技术领域：
本发明涉及中、薄壁管材弯曲件的制备领域，特别是一种采用双凸模差速挤压成型平面上任意弯曲的管件的方法。
背景技术：
随着成型装备及制造技术的发展，复杂形状的管材弯曲件在工业领域特别是科技含量高的工业领域出现的越来越频繁，如飞机、船舶、汽车的输油，气体管道，还有部分支架。因为使用弯曲管件代替原来的线材或者塑料管材，可以降低重量，提高耐用性能。随着管材弯曲件的普遍应用，人们对管材的弯曲质量和成形工艺的要求也越来越高，传统工艺方法如推弯，滚弯等生产的弯曲管件大多存在一些缺陷，如外侧壁的减薄与破裂，内侧壁的增厚，起皱以及横截面畸变等缺陷，并且管件的弯曲角度及方向有限，不能达到任意弯曲。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种不存在上述缺陷，在同一平面内能够向不同方向任意弯曲，弯曲角度范围为90° 180°且弯曲角度受到控制的采用双凸模差速挤压成型制备管材弯曲件的方法。本发明的技术方案双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，该方法模型有凸模A、凸模B、坯料、凹模、芯棒5个部分；通过控制凸模A和凸模B的速度，制造凸模A和凸模B之间的速度差，使凸模A和凸模B接触的坯料出现材料流动速度差值，形成坯料流动的不平衡速度场； 在速度场中，速度快的一端从凹模出料端流出的材料体积要大于慢的一端，产生金属材料流动的不平衡，利用这种不平衡获得弯曲管件。所述金属坯料挤压成型的工艺参数为坯料温度为室温 400°C，挤压材料为有色
^^ I^l O在模型上芯棒固定在凹模上，凹模型腔上部分为圆柱形，出料端为圆锥台，其锥度为45° 60°，高度15mm 30mm。坯料放置在型腔内，凸模A和B由外径与凹模型腔相同，内径与芯棒相同的圆环体分割而成，它们连接处为零间隙配合。所述凹模出料端的圆锥台，锥度为45° 60°，锥台高度h为15mm 30mm，挤压筒高度即凹模型腔内圆柱形的高度H彡50mm。方法制备的弯曲管件壁厚3mm彡t彡0.5mm;弯曲角度为180°彡α彡90°。设定凸模A的高度为Ηα，凸模B的高度为Ηβ，坯料的高度为H，凸模A的速度为凸模B的速度为Vb，则须满足
权利要求
1.一种双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，其特征在于该方法所用模型有凸模A、凸模B、坯料、凹模、芯棒五个部分；通过控制凸模A和凸模B的速度，制造凸模A 和凸模B之间的速度差，使凸模A和凸模B接触的坯料出现材料流动速度差值，形成坯料流动的不平衡速度场；在速度场中，速度快的一端从凹模出料端流出的材料体积要大于慢的一端，从而产生金属材料流动的不平衡，获得弯曲管件。
2.根据权利要求1所述双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，其特征在于 所述坯料挤压成型的工艺参数为坯料温度为室温 400°C，挤压材料为有色金属。
3.根据权利要求1所述双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，其特征在于 所述凹模出料端的圆锥台，锥度为45° 60°，锥台高度h为15mm 30mm，挤压筒高度即凹模型腔内圆柱形的高度H彡50mm。
4.根据权利要求1所述双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，其特征在于 所述方法制备的弯曲管件壁厚3mm>t >0. 5mm;弯曲角度为180° > α > 90°。
5.根据权利要求1所述双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，其特征在于 设定凸模A的高度为Ηα，凸模B的高度为Ηβ，坯料的高度为H，凸模A的速度为凸模B的速度为Vb，则须满足Va>V^，Va-Vb<^^1 ；
全文摘要
一种双凸模差速挤压成型平面任意弯曲管件的方法，涉及中、薄壁管材弯曲件的制备领域，特别是一种采用双凸模差速挤压成型平面上任意弯曲的管件的方法。该方法模型有凸模A、凸模B、坯料、凹模、芯棒五个部分。通过控制凸模A和凸模B各自的速度，使它们之间产生一定的速度差值，成形限定在一个平面内的单向和双向的弯曲管件，达到了一个平面内的任意弯曲。本发明的优点是制备的管材弯曲件壁厚均匀且不起皱、横截面无畸变，可以一个平面内自由弯曲，即可以一直向右弯曲，一直向左弯曲，也可以一段时间内向右，一段时间内向左弯曲。这种工艺方法为当前弯曲管件的生产提供了一种可行的补充，并且这种方法生产的弯曲管件应用前景广阔。
文档编号B21C23/02GK102151709SQ20101052870
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者宋继顺, 封志龙, 马叙, 马静云 申请人:天津理工大学