一种薄壁金属管拉弯方法与流程

本发明属于金属加工成型技术领域，具体地，涉及一种管材弯曲变形工艺，特别地，涉及一种薄壁金属管材拉弯成型新工艺。

背景技术：

众所周知，拉弯成型是金属管材弯曲成型工艺的一种重要方法。但是，由于金属变形特性，当薄壁金属管材以较小弯曲半径进行拉弯成型过程中，经常会出现弯曲内侧起皱、外侧拉裂的情况，主要原因是管材内外两侧变形量差异较大。

目前，在金属管材拉弯成型过程中常用的加持卡具，主要工作原理是将金属管材沿周向均匀的夹住，以便在其径向方向施加拉应力，然后将其按照模具的形状弯曲变形。整个过程中，所述拉应力始终与金属管材的轴向方向一致和与周向垂直，也就是说，金属管材的管壁每一处所受到的拉应力是基本一致的，但是，由于靠近模具的内侧金属和远离模具的外侧金属变形半径不同，造成弯曲后内侧金属的总长度会小于外侧金属变形的总长度，这样就导致靠近模具的内侧管壁金属需要压缩长度，同时由于薄壁金属容易失稳，故而容易出现起皱现象，而外侧金属需要延长长度造成拉伸量过大，致使管壁造成断裂。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种薄壁金属管拉弯方法，包括使用拉弯装置对坯料管1进行拉弯，所述拉弯装置包括模具2和夹头4，所述拉弯装置还包括型辊3，所述型辊3设置于所述模具2的两侧，用于辅助变形；所述拉弯方法包括如下：在拉弯过程中，所述型辊3与所述坯料管1所受拉力方向相反的方向进行转动。

优选地，在拉弯过程中，型辊3的转动使坯料管1外侧金属受到了阻力而导致存在多余金属，所述多余金属产生一种向周围流动的压力而成为坯料管1外侧金属的补料，从而有效减少外侧壁厚的减薄量。

优选地，在拉弯过程中，型辊3的转动使坯料管1内侧金属间存在相互流动而进行补料和/或减料，有效降低弯管内侧起皱的风险。

优选地，所述型辊3的直径与所述模具2的直径相同。

优选地，所述型辊3的外形与所述坯料管1的外形相配合。本发明具有以下优点和有益效果：

可以实现在拉弯成型过程中将金属管材内侧增加拉伸量而外侧减少拉伸量，平衡拉弯过程中产生的内外伸长量的差异，减少管材失稳的风险。

附图说明

图1为本发明的一种薄壁金属管拉弯装置的整体结构示意图；

其中，图中附图标记为：1-坯料管；2-模具；3-型辊；4-夹头。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，应当意识到的是，所述实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明提供的一种薄壁金属管拉弯方法进行进一步说明和解释。

如图1所示，本发明提出的一种薄壁金属管拉弯方法为使用拉弯装置对所述薄壁金属管进行拉弯，所述拉弯装置在原有单一模具2的基础上，在模具2两侧增加两个辅助变形的型辊3，所述型辊3的直径与模具2的直径相同，型辊3的外形与坯料管1的外形相配合。

所述拉弯装置还包括夹头4，所述夹头4设置成与所述型辊3相对应的位置，用于施加拉力以拉弯坯料管1。

应当意识到的是，所述夹头4同样设置为两个。

本发明的拉弯方法和原理如下所述：

弯曲变形开始后，型辊3以合适的速度并与坯料管1所受拉力方向相反的方向进行转动，这样相对于坯料管1外侧金属来说受到了一个阻力，与此同时，对于型辊3来说，坯料管1在进行另外一个拉弯过程，在这个过程中，原变形中坯料管1的外侧变成了所述另外一个拉弯过程产生的新变形的内侧而导致存在着多余金属，所述多余金属产生一种向周围流动的压力，加上型辊3方向相反的转动，所述多余金属就可以作为原变形中坯料管1外侧金属的补料，从而有效减少外侧壁厚的减薄量，避免拉裂；与之相反，在新变形的外侧金属与原变形的内侧金属相连，这两部分金属间根据需求进行相互流动补料和/或减料，可有效降低弯管内侧起皱的风险。

由此可见，通过本发明的技术方案，可在一个拉弯过程中对坯料管1不同部位施加不同的力，有效的改善薄壁管材变形的受力分布，从而降低内侧起皱外侧拉裂的风险。本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对上述这些优选实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

应当意识到，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种薄壁金属管拉弯方法，包括使用拉弯装置对坯料管进行拉弯，所述拉弯装置包括模具、型辊和夹头，型辊设置于模具的两侧用于辅助变形，在拉弯过程中型辊与所述坯料管所受拉力方向相反的方向进行转动。本发明的拉弯方法，可以实现在拉弯成型过程中将金属管材内侧增加拉伸量而外侧减少拉伸量，平衡拉弯过程中产生的内外伸长量的差异，减少管材失稳的风险。

技术研发人员：贺金宇
受保护的技术使用者：有研工程技术研究院有限公司
技术研发日：2018.12.03
技术公布日：2019.04.26