PEEK管路热弯生产工艺及热弯模具的制作方法

peek管路热弯生产工艺及热弯模具
技术领域
[0001]
本发明涉及航空管路热弯生产工艺技术领域，尤其是涉及一种peek管路热弯生产工艺及热弯模具。


背景技术：

[0002]
目前国内航空领域防冰及污水系统使用的管路多为金属如钛管和铝合金管，重量较重且易腐蚀。因此，管路轻量化，是生产中急需突破的瓶颈。peek材料具有质量轻、强度高、耐磨、耐腐蚀、耐高温等优点。peek管路在满足管路功能的前提下，并同时使管路保持充分的柔韧性能，是一种重量轻且耐热性能好的管路，有利于飞机轻量化。
[0003]
但是peek热弯工艺目前仍存在以下技术难点：
[0004]
1、现国内的peek管路多为挤压成型，许多管路规格如φ31.75mm管路较少；
[0005]
2、peek管路注塑工艺不成熟，管路强度不足无法热弯；
[0006]
3、在peek管路热弯时无合适的芯模，传统的芯模无法满足peek管折弯要求，容易造成peek管路热完后表面褶皱大，无法顺利脱模(如拉断或拉伤peek管路)。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的在于提供一种peek管路热弯生产工艺及热弯模具，peek管路热弯生产工艺是用peek颗粒料注塑成型peek管，再对peek管加热的同时进行折弯的工艺。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0008]
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
[0009]
本发明提供的一种peek管路热弯生产工艺，包括以下内容：将peek管路安装在热弯模具上；加热所述热弯模具且当所述peek管路达到预定温度后，通过折弯机带动所述热弯模具对所述peek管路进行折弯处理。
[0010]
进一步地，所述热弯模具对peek管路加热的范围为200℃～240℃。
[0011]
进一步地，所述热弯模具上设置有油路，所述油路通过管道与油温机相连接，通过一定温度的油液经过所述油路以实现对所述热弯模具进行加热。
[0012]
进一步地，所述peek管路热弯生产工艺还包括冷却和后处理工艺；所述后处理工艺包括工装定型以及去应力处理。
[0013]
进一步地，将所述peek管路安装在所述热弯模具上时，将折弯机的芯轴插入所述peek管路，该所述芯轴上设置有弹簧芯模，所述弹簧芯模位于所述peek管路待弯曲部位以用以支撑所述peek管路的内侧壁。
[0014]
进一步地，将所述peek管路安装在所述热弯模具上时，在所述peek管路以及所述折弯机的芯轴上安装角度工装，所述角度工装用以控制所述peek管路旋转的角度。
[0015]
一种用以实施所述peek管路热弯生产工艺的热弯模具，所述热弯模具上设置有油路，具有一定温度的油液能经过所述油路以用于对所述热弯模具上的peek管路加热；所述热弯模具包括动模组件和定模组件，所述动模组件用以带动所述peek管路发生弯曲，所述
定模组件用以导向所述peek管路移动。
[0016]
进一步地，所述动模组件包括转盘和用以夹固所述peek管路的夹固结构，所述夹固结构与所述转盘可拆卸连接，所述夹固结构为一个；或者，所述夹固结构为两个，且各所述夹固结构分别用以夹固不同直径的所述peek管路。
[0017]
进一步地，所述热弯模具包括用以控制所述peek管路旋转角度的角度工装，所述角度工装包括指针组件和表盘组件，所述指针组件用以安装在所述peek管路的一端，所述表盘组件用以固定在热弯机的芯轴上，当所述芯轴插入所述peek管路时，所述指针组件上的指针与所述表盘组件上的表盘相贴合或相靠近。
[0018]
进一步地，所述热弯模具还包括便于所述peek管路发生弯曲的弹簧芯模，所述弹簧芯模与热弯机的芯轴相连接，所述弹簧芯模伸入所述peek管路以用于与所述peek管路的内侧壁相配合。
[0019]
本发明提供了一种peek管路热弯生产工艺，将peek管路安装在热弯模具上；加热热弯模具且当peek管路达到预定温度后，通过折弯机带动热弯模具对peek管路进行折弯处理。热弯模具对peek管路加热的范围优选为为200℃～240℃。将管材的温度加热到200℃～240℃，并保持稳定。在此温度时，材料的内部模量将相对下降，管路才能够有效的弯曲。在管材热弯的整个过程中，对管子的温度和模具中的油温进行监测，保证热弯的工序正常进行。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]
图1是本发明实施例提供的热弯模具的结构示意图；
[0022]
图2是本发明实施例提供的热弯模具的另一结构示意图；
[0023]
图3是本发明实施例提供的热弯模具的另一结构示意图(未示意出防皱板)；
[0024]
图4是本发明实施例提供的热弯模具的另一结构示意图(未示意出防皱板)；
[0025]
图5是本发明实施例提供的热弯模具的角度工装的分体结构示意图；
[0026]
图6是本发明实施例提供的管材的加热时间与管径和壁厚之间的关系表。
[0027]
图中1-转盘；2-动上模块；3-动下模块；4-管路固定孔；5-定模底座；6-放置槽；7-指针组件；71-指针；72-旋转孔；73-锁紧孔；8-表盘组件；81-表盘；9-peek管路；10-芯轴；11-油路孔；12-防皱板；13-导向孔；14-弹簧芯模。
具体实施方式
[0028]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
[0029]
本发明提供了一种peek管路热弯生产工艺，包括以下内容：将peek管路9安装在热
弯模具上；加热热弯模具且当peek管路9达到预定温度后，通过折弯机带动热弯模具对peek管路9进行折弯处理。peek管路9达到预定温度后，根据弯管机的程序设置，开始弯管。完成弯管以后，根据机器的设置，停止操作。热弯模具对peek管路9加热的范围优选为为200℃～240℃。将管材的温度加热到200℃～240℃，并保持稳定。在此温度时，材料的内部模量将相对下降，管路才能够有效的弯曲。在管材热弯的整个过程中，对管子的温度和模具中的油温进行监测，保证热弯的工序正常进行。
[0030]
管材的加热时间需根据管径和壁厚具体的确定，具体管材规格的加热时间可参见图6。若管材的热弯实际温度达不到弯曲温度(即实际温度不在200℃～240℃)时，管材会因为模量的原因产生不确定的应力，导致管材破裂、断裂。同样，若实际的热弯温度高于弯曲温度时，管材会因为模量的原因产生不可控的塌陷、曲瘪、扭结。另外，在确定管材的温度时，精确方法是采用接触式高温计。
[0031]
管材弯曲过程中，可稍微加大一点弯曲角度(即弯曲的角度稍大于最终预定成型后的角度)，以用于冷却后的回弹。
[0032]
作为本发明实施例可选地实施方式，热弯模具上设置有油路，油路通过管道与油温机相连接，通过一定温度的油液经过油路以实现对热弯模具进行加热。热弯模具上设置有油路，具有一定温度的油液能经过油路以用于对热弯模具上的peek管路9加热，参见图1，示意出了模具上的油路孔11，油路孔11与油温机相连，能精确的控制加热温度以便于对热弯模具上的peek管路9进行加温操作，有利于管子软化以进行弯曲操作。另外，在弯曲前，检查油管的循环，接好油箱，判断是否接油管。
[0033]
作为本发明实施例可选地实施方式，peek管路热弯生产工艺还包括冷却和后处理工艺；后处理工艺包括工装定型以及去应力处理。让peek管路9温度低于143℃，冷却周期因管道尺寸和壁厚而异，一旦管子冷却结束，可将弯曲件从弯管机上卸下。
[0034]
热弯件经脱模后，零件需要进行适当的后处理，以改善和稳定产品的性能。后处理主要包括工装定型以及去应力处理。关于工装定型，热弯零件在出模后，由于产品结构、材料本身弹性导致各部分冷却速度不同，造成零件回弹与存在内应力，对于零件出模后回弹，需要制作定形工装定形将零件的回弹进行一定的校正。关于去应力处理，零件在出模以后，会因冷却的原因产生一定的内应力，一般的不影响结构较大变形的，可以通过自然时效处理，若产生了较大的变型，就需要进行二次加热，消除内应力。
[0035]
作为本发明实施例可选地实施方式，将peek管路9安装在热弯模具上时，将折弯机的芯轴10插入peek管路9，该芯轴10上设置有弹簧芯模14，弹簧芯模14位于peek管路9待弯曲部位以用以支撑peek管路9的内侧壁。弹簧芯模14优选为弹簧钢，弹簧钢具有较高的弹性极限和高疲劳极限，以及还具有足够的韧性和塑性。弹簧芯模14与peek管路9的内径尺寸相匹配，呈螺旋高密度钢圈，用以支撑peek管路9弯曲的区段，以实现对peek管路9的弯曲处理。在管路加热变形时，弹簧芯模14对应在peek管路9待弯曲的区段内，而芯轴10并没有对应在peek管路9待弯曲的区段内，弹簧芯模14能减少管路的变形以及管路的损伤，使得管路弯曲成型后外观质量均匀。在高于管材的玻璃化转变温度的持续范围内，如果对弯曲的管材内部不加以适当的固定和支撑，管材上的任何细小应力、外力都可能改变管材的弯曲形状和弯曲效果。另外，当弯曲弧度不超过30
°
的微弯曲管子(直径不大于0.75英寸的管子)，可以不需要内部支撑物(弹簧芯模)。
[0036]
作为本发明实施例可选地实施方式，将peek管路9安装在热弯模具上时，在peek管路9以及折弯机的芯轴10上安装角度工装，角度工装用以控制peek管路9旋转的角度。角度工装保证管子有多个弯的时候，空间走向精度，完成管路在空间上面的角度需求，控制管子空间角度。
[0037]
角度工装包括指针组件7和表盘组件8，指针组件7用以安装在peek管路9的一端，表盘组件8用以固定在热弯机的芯轴10上，当芯轴10插入peek管路9时，指针组件7上的指针71与表盘组件8上的表盘81相贴合或相靠近。当转动peek管路9和指针组件7时，表盘组件8不发生转动，根据指针71在表盘81上的指向值，对peek管路9空间角度精度进行控制。另外，要说明的是，当对管子进行多个弯曲处理时，需要调节芯轴10伸入管子内的长度，此时，也需要调节表盘组件8在芯轴10上的位置。
[0038]
另外，要说明的是，由于弹簧自身的结构特点，当转动指针组件7和peek管路9时，芯轴10不会发生转动，但弹簧芯模14会发生相应的变形以使得peek管路9能进行转动。
[0039]
作为本发明实施例可选地实施方式，指针组件7为卡箍结构且套在peek管路9上；指针组件7上设置有旋转孔72。参见图5，指针组件7的两侧有锁紧孔73，用以将指针组件7固定在管子上；指针组件7上面有旋转孔72，用工具插入旋转孔72以旋转指针组件7和peek管路9。表盘组件8套在芯轴10上且与芯轴10可拆卸连接，表盘组件8的部分区段伸入peek管路9，实现表盘组件8与peek管路9的定位作用；表盘组件8伸入peek管路9的区段与管子内壁直径相差可以为0.1mm，以起到撑导向作用。另外，折弯机的芯轴10上设置有芯轴孔，芯轴孔沿芯轴10的轴线方向分布，以起到定位直线上距离的作用。
[0040]
一种用以实施所述peek管路热弯生产工艺的热弯模具，热弯模具上设置有油路，具有一定温度的油液能经过油路以用于对热弯模具上的peek管路9加热；热弯模具包括动模组件和定模组件，动模组件用以带动peek管路9发生弯曲，定模组件用以导向peek管路9移动。动模组件上形成有管路固定孔4，peek管路9经过定模组件并与管路固定孔4紧配合，当动模组件沿周向方向自转时能对夹持的peek管路9进行弯曲处理。参见图1-图4，动模组件的具体结构可以如下：动模组件包括转盘1和用以夹固peek管路9的夹固结构，夹固结构与转盘1可拆卸连接，夹固结构为一个；或者，夹固结构为两个，且各夹固结构分别用以夹固不同直径的peek管路9。夹固结构包括动上模块2和动下模块3，转盘1上存在缺口且动上模块2连接在转盘1的缺口处，动下模块3设置在动上模块2的下方且两者可拆卸连接，动上模块2与动下模块3之间形成管路固定孔4。折弯机可以带动转盘1自转，使得动上模块2和动下模块3一起随着转盘1发生转动，以用于对夹在动上模块2与动下模块3之间的peek管进行折弯处理。转盘1保证弯管时管路的弯曲半径，且转盘1的周向侧面上设置有与管子配合的槽。
[0041]
作为本发明实施例可选地实施方式，热弯模具包括用以控制peek管路9旋转角度的角度工装，角度工装包括指针组件7和表盘组件8，指针组件7用以安装在peek管路9的一端，表盘组件8用以固定在热弯机的芯轴10上，当芯轴10插入peek管路9时，指针组件7上的指针71与表盘组件8上的表盘81相贴合或相靠近。
[0042]
作为本发明实施例可选地实施方式，热弯模具还包括便于peek管路9发生弯曲的弹簧芯模14，弹簧芯模14与热弯机的芯轴10相连接，弹簧芯模14伸入peek管路9以用于与peek管路9的内侧壁相配合。
[0043]
利用热管模具进行弯管时，具体的使用过程如下：
[0044]
1)在管路加热前，需要将预先准备的弹簧芯模14连接在热弯机的芯轴10上，弹簧芯模14与peek管路9的内径相匹配；
[0045]
2)将指针组件7安装在peek管路9的端部位置，表盘组件8安装在芯轴10上；
[0046]
3)将弹簧芯模14以及芯轴10插入peek管路9，弹簧芯模14对应在peek管路9上待折弯的部分，表盘组件8的部分区段伸入peek管路9；
[0047]
4)将peek管路9夹固在动上模块1和动下模块3之间，且穿过导向孔13，通热油对热弯模具及peek管路9加热且达到一定的温度，开动热弯机带动动模组件转动，进行弯管操作。
[0048]
5)调整peek管路与热弯模具的位置，转动peek管路9至预定角度，然后在重复弯管操作。
[0049]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。