专利名称：方形截面螺旋管一步成型模的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械加工领域方面的技术，该技术提供的模具是用来将圆形截面管一次拉制成方形截面螺纹管。该模具可以安装在普通车床上配套使用，即可以获得尺寸精度高，弯曲内侧无皱折的制品。
现在，在机械类工厂大都采用弯管机弯制螺旋管。图6和图7是两种常用的在弯管机上弯制圆形截面螺旋管的方法简图;图6为滚弯法，它是在弯管机上增加滚弯用滚轮，通过滚轮位置的调整来实现不同半径螺旋管的弯制;图7为卷弯法，将管的一端固定在卷筒上，然后利用卷筒和压轮的对滚来实现螺旋管的弯制。该方法摘自“机械工程手册”第7卷第42篇金属制作。
利用上述方法弯制方形截面螺旋管时，尤其是象图5所示那样形状尺寸的螺旋管时，则存在如下问题采用的管坯必须是同样尺寸的方形截面管，因此，必须先把圆形截面管制成方形截面管，然后再来弯制成螺旋管，当用量较少时，很难购买到所需尺寸的方形管，如特殊订货，则价格很高，若自制，则需增加设备加上工装的投资，且由于下面两个原因，无法保证弯成的方形螺旋管的质量，而使弯管失败的原因第一、由于方管的弯曲较同样尺寸的圆管(H＝φ时)的弯曲要困难得多，所以，当采用图6和图7等以往方法弯制方形截面螺旋管时，尤其是弯制象图5所示那样的H值很大，h值很小，壁厚δ很薄，螺旋管直径φ又很小的方形截面螺旋管时，往往由于管的内侧弯曲时严重起皱，而使弯管工作失败。如果采用芯条，则由于h值很小，无法采用具有足够连接强度的可以自由弯曲的关节式或软轴式等软芯条，因此也就难以有效地防止弯管内侧起皱;第二、图6和图7所示的装置中，卷筒和压轮之间的接触面积很小，对被弯方管侧壁起约束作用的面积也就小，不能有效地控制方管截面的变形，也就是说，利用以往的螺旋管加工装，弯曲象图5那样弯曲难度较大的方形截面螺旋管时是很难取得成功的。另外，以往加工装置夹料机构复杂，尺寸大，且不适于刚度很低的薄壁的有色金属管的夹紧。
本发明的目的公开一种将方管成形和方管卷成螺旋管一次加工的模具，其加工程序简化、结构设计合理、操作方便、加工出的产品可以获得尺寸精度高，弯曲内侧无皱折。
本发明的技术解决方案是本发明是以下述结构为特征的方形截面螺旋管一步成形模具有用来将方管缠绕成螺旋形、表面布有方形螺旋槽，一端面上设有长方槽的螺旋滚轮;具有用来夹紧上述方形管的带有长方孔的L型管夹;具有后端有比圆形截面管直径稍宽一些的长槽，前端有与方管9a尺寸相近的长槽1c，槽1a和1c之间是连接它们的斜槽1b的方管成形下模1;具有前端为一尖楔，下表面具有与下模1相对且形状相同的长形槽2a;具有尾部为比圆形截面管9b的直径略小的短圆柱5c，前端是与方管9a的内形相近截面为长方形的扁方条5a，中间为由圆柱形5c向方形5a逐渐过渡的扁锥5b的方管成形芯模5。
本发明提供了一种将方管成形和方管卷成螺旋管两道工序并到一道工序进行加工的模具，把以往装置上的压轮改为由上、下两部分组成的圆管变成方管的方管成形上模和方管成形下模，方管成形上模和方管成形下模同时还起到送料导向以及弯管时给外形的保护的作用。为了适应薄壁管在滚轮上的夹紧固定。本发明采用了不同于以往装置的L型管夹，可以保证管料的有效夹紧。另外模具的方管成形下模的长形槽与弯曲的方管之间有较大的接触面积，对被弯方管的侧壁起到保护作用，有利于弯管的质量;本方案所述方形截面管是指包括矩形、梯形等截面有棱角的管，也包括弯制小于或大于一圈的方形截面管，其方管成型上下模的分界面不一定正好设在方形截面槽的1/2处，可以一边多一边少，甚至把方形槽全部开在上模或下模上也可以。
本发明的积极效果采用本发明的模具可以获得尺寸精度高、弯曲的内侧无皱折的制品;可以将圆形截面管料一次成形或弯曲难度大的方形截面螺旋管，由于将原来的两道工序用一道工序完成，因此节省了设备和工装的投资，降低了加工费用降低了螺旋管的加工成本;又由于圆形截面管材料容易买到，因此本发明解决了方形截面管来源困难以及特殊订货价格高的问题，本发明的模具可以装到一般机械类工厂都有的车床等通用设备上使用，拆卸方便。
下面通过附图实施例详细介绍本发明内容。
图1是本发明实施例模具起始状态的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的左视图。
图4是实施例所采用芯模截面形状示意图。
图5是本发明实施例制品立体示意图。
图6、7是现有技术圆形截面螺旋管弯曲装置简图。
下面通过实施例对本发明的模具作详细说明。该实施例是将本发明所提供的模具装在普通车床上使用的。
图1、图2、图3分别为实施例的主视图、俯视图和左视图。如图1-图3所示，本实施例模具主要由下面几部分组成1、滚轮3。在滚轮3的表面上布有方形螺旋槽3a，用来缠绕已形成直方管9a，使之成螺旋管。滚轮3的一端有用来夹紧在车床卡盘上的圆柱面，另一端有供顶尖支撑用的孔，该端还设有安装管夹4用的长方槽3d;2、管夹4。形状为L型，其上开有长方形孔，供方管9a的端头穿入;3、方管成形下模1。该下模1的后端是比圆形截面管9b直径稍宽的槽1a，前端是与方管9a尺寸相近的长方槽1C，槽1a和1c之间是圆滑连接他们的斜槽1b;4、方管成形上模2。该模前端为一伸入滚轮3槽中3a的尖楔2a，尖楔2a可以起防皱作用，下表面具有与下模1相对且形状相同的长方槽2a、2c及斜槽2b;5、方管成形芯模5。芯模5后端为比圆形截面管9b直径稍小的短圆柱5c，前端是与方管9a内形相近的扁方条5a，中间为由圆柱形5c向方形5a圆滑过渡的扁锥5b。图中定位销8和螺栓7是用来将上模2和下模1定位和连接用的。
使用时，将滚轮3的3b端夹在车床卡盘上，另一端3c用车床尾架上的顶尖顶住。将下模1固定在车床的刀架上，上模2放在其上。将尾部带有拉杆的芯模5象图1那样穿到圆管9的一端9a里去，使9a部分成扁方形，然后象图1那样装到模具中去，并使9a的前端9a′穿到管夹4的方孔4a里，然后用楔6将管9a′楔紧在方孔里。这时开动画床。滚轮3带动管夹4按图中A的方向旋转，管夹4则拉着圆形截面管9前进，圆形截面管9在斜槽1b、1c和芯模5b、5a的作用下由圆形逐渐变成方形，并不断地缠绕在滚轮3上，与此同时，上、下模与不断朝B方向移动。缠绕完毕后，拔掉楔6，拉出管夹4，即可旋下螺旋管，由于管的回弹作用，旋下螺旋管并不困难。
本实施例所加工的方形截面螺旋管的尺寸如图5所示，即H＝17、h＝4、δ＝0.25、φ＝106，弯成的螺旋管表面平整，无起皱，尺寸非常准确，完全满足要求。
本发明所提供的方形截面螺旋管一步成形模，其滚轮安装部位的形式决不限于本实施例，也不只限于装卡在车床上使用，只要是安装在能使滚轮旋转，并能使方管成形上下模随着滚轮的转动而做横向移动的设备上即可，也可以使方管上下成形模固定不动，而使滚轮一边旋转一边作横向移动，其方管成形上下模接近滚轮的方式可以是以滚轮的切线方向接近，也可以是以滚轮的径向方向接近。其L型管夹上可以加工成方孔，也可以加工成一面开口的槽。在本实施例中采用的芯模是不可弯曲的硬芯，其弯管质量已完全满足要求、自然，采用可弯曲的软芯也是可以的。
权利要求
1.一种用来将圆形截面管一次拉制成方形截面螺旋管的模具，所述的发明是以下述结构为特征的方形截面螺旋管一步成形模，具有用来将方管9a缠绕成螺旋形、表面布有方形螺旋槽，一端面上设有长方槽的螺旋滚轮3；具有用来夹紧上述方形管9a的带有长方孔的L型管夹4；具有后端有比圆形截面管9b直径稍宽一些的长槽1a，前端有与方管9a尺寸相近的长槽1c，槽1a和1c之间是连接它们的斜槽1b的方管成形下模1；具有前端为一尖楔，下表面具有与下模1相对且形状相同的长形槽；具有尾部为比圆形截面管9b的直径略小的短圆柱5c，前端是与方管9a的内形相近截面为长方形的扁方条5a，中间为由圆柱形5c向方形5a逐渐过渡的扁锥5b的方管成形芯模5。
2.按照权利要求1所述的方形截面螺旋管一步成形模，其特征在于所述的L型管夹可以加工成方孔，也可加工成一面开口的槽，所述的芯模尽量选用不可弯曲的硬芯，可弯曲的软芯也可。
全文摘要
本发明涉及机械加工领域方面的技术。该技术提供的模具是用来将圆形截面管一次拉制成方形截面螺旋管，其结构特征为；具有用来将方管缠绕成螺旋形、表面布有方形螺纹槽，一端面上设有长方槽的螺旋滚轮；具有用来夹紧上述方形管的带有长方孔的L形管夹等。该模具可以安装在普通车床上配套使用，采用本发明的模具，可以获得尺寸精度高，弯曲的内侧无皱褶的制品。
文档编号B21D21/00GK1063431SQ9210604
公开日1992年8月12日 申请日期1992年2月12日 优先权日1992年2月12日
发明者王明时, 唐庆志, 乔德贤, 于刚 申请人:王明时