本发明涉及薄壁金属管件弯曲成形技术领域，尤其是涉及一种具有新型结构的直径可调的柔性芯棒。
背景技术：
随着数控弯管技术广泛应用于空调、汽车、航空、船舶等多个领域，弯管在工业发展中占有越来越重要的地位，因此弯管的质量和性能将直接影响工业产品的结构合理性，安全性以及可靠性。
管件弯曲成形过程中会出现很多缺陷，主要有弯曲段外侧材料受拉壁厚减薄甚至拉裂，内侧受压壁厚增大起皱，管件的回弹及横截面扁化。灌沙是解决管件畸变的问题的传统方法，现在芯棒的设计与应用合理地解决了弯曲成形中出现的部分问题。薄壁管弯制中芯棒的主要作用是防止弯曲段横截面过度扁化，而芯棒的使用也会对管件的回弹角、弯曲段内外侧壁厚产生影响。芯棒是数控弯曲成形工艺的重要组成构件，芯棒的设计对管件质量有重要影响。
有芯弯管是冷态弯管的工艺方法之一，合理地选择芯棒，掌握其正确的使用方法非常必要。目前，在管件弯曲成形过程中所使用过的芯棒的形式也是多种多样的，对于具有不同相对弯曲半径或相对壁厚的管件，以及对加工要求的不同，应选用不同形状的芯棒。一般情况下可将芯棒分为两大类：一种为硬式芯棒，一种为软式芯棒。硬式芯棒如柱塞式芯棒、弧形式芯棒、圆柱球头芯棒等等。软式芯棒如链式芯棒、软轴芯棒、球窝节芯棒等等。其中，柱塞式芯棒制造容易，适用性大但防截面畸变效果较差，一般应用于弯曲精度要求不高的场合；弧形式芯棒制造容易，相比于柱塞式芯棒其支撑力大，可改善在芯棒切点处的局部胀大，在弯曲始点处起到过渡平滑的作用，且弧形式芯棒可以向前伸进，减小与管壁的间隙，防截面畸变的效果比柱塞式芯棒要好，具有一定的防皱功能，但弧形式芯棒适用于小直径管的弯曲；单球式芯棒在管子弯曲的切点前部比弧形式芯棒能产
生更大的支撑力；多球式球窝芯棒能够多方挠曲，各球节之间是球面铰接，能适应各种变形，适用于薄壁管的单一、多次和复合弯曲，但其形状结构较为复杂，同时选用球窝节芯棒还要根据不同的相对弯曲半径、相对管壁厚度和弯曲角度考虑选用不同的球节数，若球节数太少，则达不到预期效果，球节数太多，则制造困难且不便于穿入管件。
综上所述，金属管件特别是薄壁管的弯曲成形中，弯曲段外侧材料受拉壁厚减薄甚至拉裂，内侧受压壁厚增大起皱，管件的回弹及横截面扁化一直是生产实践过程中难以有效解决的技术难题，在采用有芯弯曲的冷弯技术中，为弯制高质量的管件，合理地选用芯棒的形式也是非常关键的一个环节。
技术实现要素：
本发明的目的是设计出一种具有新型结构的直径可调的柔性芯棒，结构简单、制造装配容易，直径大小可调，此芯棒适用于不同管径的管件弯曲成形。
本发明采用的技术方案是：
一、第一种具有新型结构的直径大小可调的柔性芯棒：
包括内套芯棒子节、弹性橡胶棒；多节内套芯棒子节通过弹性橡胶棒轴向串接构成完整的直径可调范围内最小直径的柔性芯棒；多节芯棒节中的内套芯棒子节上开有通孔，弹性橡胶棒穿设于内套芯棒子节上的通孔将多节芯棒节的内套芯棒子节弹性串接。
二、第二种具有新型结构的直径大小可调的柔性芯棒：
包括内套芯棒子节、金属连接扣、外嵌芯棒子节、弹性橡胶棒；一个外嵌芯棒子节相互嵌套在一个内套芯棒子节外形成整体的单节芯棒节，多节芯棒节通过弹性橡胶棒轴向串接构成完整的柔性芯棒；多节芯棒节中的内套芯棒子节和外嵌芯棒子节上均开有通孔，弹性橡胶棒穿设于内套芯棒子节上的通孔将多节芯棒节的内套芯棒子节弹性串接，弹性橡胶棒穿设于外嵌芯棒子节上的通孔将多节芯棒节的外嵌芯棒子节弹性串接。
所述的内套芯棒子节为球缺体结构，球缺体结构是由球被两个平行平面截下的部分，内套芯棒子节的外周面为球面，外嵌芯棒子节是由两个内外周面均为球面的半环形体拼接形成的环形体结构，外嵌芯棒子节内周面的球面和内套芯棒子节球缺体结构的球冠面为同一球面，外嵌芯棒子节外周面的球面和内套芯棒子节球缺体结构的球冠面为同心球面。
所述的内套芯棒子节和外嵌芯棒子节之间通过T形缺口槽和内凸耳相互嵌套配合连接，然后通过金属连接扣固定连接，具体是：内套芯棒子节球缺体结构的外周面一侧开有T形缺口槽，外嵌芯棒子节的两个半环形体其中一端的内周面设有径向向内延伸的内凸耳，外嵌芯棒子节的两个半环形体分别布置在内套芯棒子节的两侧外周面形成完整的环形体结构拼接，两个半环形体拼接后使得两个内凸耳拼合形成T形凸耳，T形凸耳嵌装到T形缺口槽中，使得内套芯棒子节和外嵌芯棒子节之间周向固定；T形缺口槽旁的内套芯棒子节的底面上开有螺纹孔，内凸耳旁的半环形体的底面上开有螺纹孔，半环形体的螺纹孔和内套芯棒子节的螺纹孔通过金属连接扣和螺钉连接。由此使得内套芯棒子节与外嵌芯棒子节之间通过金属连接扣并采用螺钉连接而固定连接成一体。
每节芯棒节的内套芯棒子节和外嵌芯棒子节上均开有多个通孔，各节芯棒节的内套芯棒子节的多个通孔布置位置相同，各节芯棒节的外嵌芯棒子节的多个通孔布置位置相同；相同位置的各节芯棒节的内套芯棒子节的通孔通过同一根弹性橡胶棒串接，相同位置的各节芯棒节的外嵌芯棒子节的通孔通过同一根弹性橡胶棒串接。
所述的弹性橡胶棒穿设于内套芯棒子节和外嵌芯棒子节上的通孔处固定连接。
所述的外嵌芯棒子节外嵌套有一层或者多层类似于外嵌芯棒子节自身的环形芯棒子节，使得环形芯棒子节、内套芯棒子节和外嵌芯棒子节形成整体的单节芯棒节，使得芯棒节直径扩大，形成直径大小不同的芯棒节。
由此本发明可以在内套芯棒子节外嵌套不同层数的类似于外嵌芯棒子节的多层芯棒节结构，获得直径大小不同的每节芯棒节，使得柔性芯棒的直径可调。
所述的各节芯棒节的环形芯棒子节通过弹性橡胶棒串接。
每节芯棒节的环形芯棒子节上均开有多个通孔，各节芯棒节的环形芯棒子节的多个通孔布置位置相同，相同位置的各节芯棒节的环形芯棒子节的通孔通过同一根弹性橡胶棒串接。
本发明各个芯棒节之间的连接方式简单可靠，通过各个芯棒节的相互嵌套关系以及弹性橡胶棒的连接使得装配和拆卸方便简易，避免了传统球窝结构芯棒繁琐的装配和拆卸方式。
本发明的有益效果是：
本发明的柔性芯棒采用芯棒节串接在弹性橡胶棒上并保持均匀的间隔而构成芯棒，各个芯棒节之间的连接方式简单可靠，构成的柔性芯棒结构简单，易于加工装配。
本发明通过内芯棒节与外嵌芯棒子节相互嵌套连接而形成直径大小不同的芯棒节，实现了芯棒直径大小可调的功能，适用于不同管径的弯曲管件的弯曲成形，具有灵活性和可调性，且节省材料，减少成本。针对于不同管径的弯曲管件，可以通过选择相对应的外嵌芯棒子节以及嵌套层数即嵌套的外嵌芯棒子节的个数，从而形成适合于弯曲管件管径的芯棒节。
附图说明
图1为本发明柔性芯棒的芯棒节为直径最小时的一种实施示意图；
图2为本发明柔性芯棒的芯棒节为嵌套层数为一层时的结构示意图；
图3为本发明内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3相嵌装的结构正视图；
图4为本发明内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3相嵌装的结构侧视图。
图中，内套芯棒子节1、金属连接扣2、外嵌芯棒子节3、弹性橡胶棒4。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明一种实施方式是仅有内套芯棒子节1依次串接在弹性橡胶棒4上，各个内套芯棒子节1之间保持均匀的间距，从而构成直径为可调范围内最小值的一根柔性芯棒。
如图2所示，本发明另一种具体实施包括包括内套芯棒子节1、金属连接扣2、外嵌芯棒子节3、弹性橡胶棒4；一个外嵌芯棒子节3相互嵌套在一个内套芯棒子节1外形成整体的单节芯棒节，多节芯棒节以保持均匀的间隔通过弹性橡胶棒4轴向串接构成完整的柔性芯棒；多节芯棒节中的内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3上均开有通孔，弹性橡胶棒4穿设于内套芯棒子节1上的通孔将多节芯棒节的内套芯棒子节1弹性串接，弹性橡胶棒4穿设于外嵌芯棒子节3上的通孔将多节芯棒节的外嵌芯棒子节3弹性串接。
如图3和图4所示，内套芯棒子节1为球缺体结构，球缺体结构是由球被两个平行平面截下的部分，内套芯棒子节1的外周面为球面，外嵌芯棒子节3是由两个内外周面均为球面的半环形体拼接形成的环形体结构，外嵌芯棒子节3内周面的球面和内套芯棒子节1球缺体结构的球冠面为同一球面，外嵌芯棒子节3外周面的球面和内套芯棒子节1球缺体结构的球冠面为同心球面。
内套芯棒子节1球缺体结构的外周面一侧开有T形缺口槽，外嵌芯棒子节3的两个半环形体其中一端的内周面设有径向向内延伸的内凸耳，外嵌芯棒子节3的两个半环形体分别布置在内套芯棒子节1的两侧外周面形成完整的环形体结构拼接，两个半环形体拼接后使得两个内凸耳拼合形成T形凸耳，T形凸耳嵌装到T形缺口槽中，使得内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3之间周向固定；T形缺口槽旁的内套芯棒子节1的底面上开有螺纹孔，内凸耳旁的半环形体的底面上开有螺纹孔，半环形体的螺纹孔和内套芯棒子节1的螺纹孔通过金属连接扣2和螺钉连接，即金属连接扣2两端开有通孔，螺钉穿过通孔连接到螺纹孔中实现连接。金属连接扣2布置在内套芯棒子节1的T形缺口槽和外嵌芯棒子节3的T形凸耳沿周向的两侧旁，且布置于内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3的两底面上。
每节芯棒节的内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3上均开有多个通孔，各节芯棒节的内套芯棒子节1的多个通孔布置位置相同，各节芯棒节的外嵌芯棒子节3的多个通孔布置位置相同；相同位置的各节芯棒节的内套芯棒子节1的通孔通过同一根弹性橡胶棒4串接，相同位置的各节芯棒节的外嵌芯棒子节3的通孔通过同一根弹性橡胶棒4串接。
弹性橡胶棒4穿设于内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3上的通孔处固定连接。各个芯棒节沿弹性橡胶棒4保持均匀的间隔。
具体实施中，外嵌芯棒子节3外嵌套有一层或者多层类似于外嵌芯棒子节3自身的环形芯棒子节，使得环形芯棒子节、内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3形成整体的单节芯棒节，使得芯棒节直径扩大，形成直径大小不同的芯棒节。外嵌芯棒子节3之外的环形芯棒子节和外嵌芯棒子节3之间的相嵌套连接结构与内套芯棒子节1和外嵌芯棒子节3之间的相嵌套连接结构相同。
各节芯棒节的环形芯棒子节通过弹性橡胶棒4串接。每节芯棒节的环形芯棒子节上均开有多个通孔，各节芯棒节的环形芯棒子节的多个通孔布置位置相同，相同位置的各节芯棒节的环形芯棒子节的通孔通过同一根弹性橡胶棒4串接。
本发明通过弹性橡胶棒依次串接各个芯棒节而构成柔性芯棒，结构简单易加工，且易装配；并且通过内套芯棒子节与外嵌芯棒子节之间的相互嵌套连接可形成直径大小不同的芯棒节，实现柔性芯棒的直径大小可调的功能，可适用于不同管径的弯曲管件，具有灵活可调性，可节省材料，减少成本。