專利名稱：金屬彎管冷擠壓模芯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模具，尤其是一種彎管工藝中使用的金屬彎管冷擠壓模芯。
背景技術：
傳統的彎管工藝使用彎管機，通過彎管機的導向，管件被彎曲，但是，這種工藝，在 管件彎曲的時候，管件彎曲的部位容易變形，可能變扁狀，這樣在管件對接的時候比較麻 煩，而且對接部位也比較容易造成泄漏。因此現有的管件彎曲方法中，使用一種填充的工 藝，在管件內填充，比如灌鉛、灌蠟或者鋼珠等，灌鉛采用的是在管件內部加入與管件內徑 體積相當的鉛，需要經過下料、溶鉛、灌鉛、成型、除鉛、割口 6道工序，管件表面還需要經過 酸洗的方式去除管件內壁殘留的鉛，長期從事鉛的工作，對工廠環境和工人都會造成較大 的危害；灌蠟與灌鉛一樣也要經過6道工序，灌鉛和灌蠟的成型方法需要大量的時間使管 件冷卻，這樣就會造成管件彎曲的生產周期延長；鋼珠的方法需要在成型過程中反復添加 鋼球，在成型后需要更換設備再進行鋼球整形，造成整體的工序時間長，需要的設備也較 多，而且對模芯的磨損也比較大，管件也容易起皺，而且這些填充物在使用中會減少或者損 耗，管件彎曲的成本較高。中國專利局于2010年4月7日公告了一份CN201436097U號專利，名稱為用于金 屬管彎管成形的芯軸，芯軸的前端呈圓錐狀，其錐尖處相對于芯軸的中心軸線偏心設置，且 偏向彎管內側，錐尖處圓滑過渡，芯軸的前端的橫截面上，朝向彎管內側的截面弧度比朝向 彎管外側的截面弧度小，芯軸中設置有潤滑油通道，噴油孔的一端開孔于潤滑油通道的前 端，其另一端開孔于芯軸的前端外徑處，進油孔的一端開孔于潤滑油通道的后端，其另一端 開孔于芯軸的后端外徑處，芯軸的后端設置有與潤滑油通道相同的內螺紋孔，進油孔的一 端開孔于內螺紋孔。但是管件用彎管機彎曲的時候，管件的端部會逐漸與芯軸的前端部吻 合，管件的截面形狀會發生變形，最終彎管的彎曲部位就不是圓形，如果需要在此處配接其 他部件，則還需要對彎管部位進行整形，增加了工序，也增加了操作難度。
發明內容本實用新型解決了傳統彎管技術中需要填充造成填充物損耗嚴重，而且工序時間 長，管件彎曲成本高的缺點，提供一種使用冷擠壓的加工方式，能重復連續使用，工序時間 短，彎曲成本較低的金屬彎管冷擠壓模芯。本實用新型還解決了現有技術中使用的芯軸需要另行配備整形工具，增加了工 序，也增加操作難度的缺點，提供一種一次就能成型，并在最后一步進行整形的金屬彎管 冷擠壓模芯，工序時間少，操作簡單。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種金屬彎管冷擠壓模芯，包 括基軸和工作端，其特征在于工作端由多曲面圍成，工作端沿基軸的軸向投影為圓形，圓形 的直徑與彎管內徑相適配，工作端包括與彎管彎曲部位的外側面相適配的第一曲面及與彎 管彎曲的內側面相適配的第二曲面。管件彎曲時，模芯的工作端要完成兩個動作，先要將管件導入并形成一個初步彎曲的形狀，接著模芯會退出，此時，工作端需要對彎管的彎曲部位 進行修整，使得管件折彎部位的尺寸符合要求，比如彎管的彎曲半徑、彎管的折彎端直徑， 工作的軸向投影為圓形就可以保證模芯退出時對彎管件的修整符合設計要求，工作端的第 一曲面和第二曲面分別與彎管的彎曲部位相符合，使得彎管的彎曲部位的尺寸符合設計要 求，管件原先是直管，沿著第一曲面和第二曲面逐漸折彎，形成彎管彎曲的外側面部位和內 側面部位。作為優選，工作端包括與基軸相連的過渡部及與過渡部通過轉折面連接的導入 部，第一曲面和第二曲面設置在導入部上，第二曲面從基軸側到工作端側的徑向尺寸逐漸 增大。管件通過模芯彎曲的時候，導入部可以起到導向的作用，順著第一曲面和第二曲面逐 漸彎曲，而且第一曲面與第二曲面的形狀與彎管相對應的部位的形狀相吻合，這樣彎管在 彎曲的時候不容易變形，第二曲面的徑向尺寸的變化可以防止管件快速彎曲造成的局部裂 紋，起到一個緩沖的作用；此處的轉折面為工作端從過度部到導入部的徑向尺寸由大變小 再由小變大轉變的部位。作為優選，轉折面的邊緣與彎管彎曲內側面相對應部位的徑向尺寸小于與彎管彎 曲外側面相對應的部位的徑向尺寸。管件彎曲的時候，彎曲部位的內側面的彎曲半徑小于 外側面的彎曲半徑，因此內側面的曲率變化大于外側的曲率變化，轉折面內側面相對應部 位的徑向尺寸小于管件彎曲部位內側面的實際尺寸，通過轉折面此處的變化，可以使得轉 折面兩側的部位有一個弧度的緩沖，防止彎管在此處發生裂紋。作為優選，工作端設有導入部，導入部上設有與第一曲面相對應的第三曲面，第三 曲面與第二曲面的邊緣相連接，第三曲面為對稱結構，第三曲面的對稱線與模芯的軸線平 行。模芯在彎曲管件時，要用到一個部件將管件頂入到導入部，第三曲面正對管件相對導入 部的端面，第三曲面的對稱線與模芯的軸線平行使得管件導入時該頂入部件被第三曲面限 止，同時第三曲面還給管件進入導入部起到導向作用。作為優選，第三曲面和第一曲面之間設有過渡曲面。過渡曲面連接第一曲面和第 三曲面，也能對管件起到導向作用，過渡曲面使得第一曲面和第三曲面之間的連接部位為 圓滑過渡，不會存在刃邊，因此不會對管件的內表面造成劃痕。 作為優選，工作端包括過渡部，過渡部包括與彎管彎曲內側相對應的內側過渡曲 面及與彎管彎曲外側相對應的外側過渡曲面，內側過渡曲面從基軸側到轉折面側曲面弧度 逐漸增大。管件從導入部導入的時候開始彎曲，考慮到快速彎曲會給管件造成裂紋，在彎曲 的時候要有一個緩沖的部位防止快速彎曲，過渡部就可以在管件彎曲的時候起到緩沖，管 件經過轉折面后由過渡部逐漸擴張，并逐漸接近最終的形狀，最后在通過工作端退出來整 形，通過過渡部的擴張，工作端整形就比較容易，阻力比較小。作為優選，過渡部的外側過渡曲面在靠近基軸側的部位為內凹的結構，外側過渡 曲面在內凹部位到轉折面之間的徑向尺寸逐漸變大。內凹部位成為外側過渡曲面徑向尺寸 最小的部位，通過外側過渡曲面，使得管件彎曲的外側面可以向內側位置彎曲，在模芯退出 的時候由工作端進行整形，從而減小退出的阻力。作為優選，內側過渡曲面為對稱結構，對稱線處于模芯的軸向面上。模芯在對管件 彎曲的時候，為了減小阻力一般涂有潤滑油。作為優選，基軸的端部設置有凸臺，凸臺外部為螺紋端，螺紋端與凸臺之間設置有
4退刀槽。模芯通過螺紋與動力裝置連接，通過動力裝置來驅動模芯運動，同時能控制模芯運 動的推力。本實用新型的有益效果是在模芯通過工作端的導入部導入管件，并在導入部各 個曲面的限制下沿著彎曲弧度折彎，模芯退出的時候又能通過工作端對彎管端進行修整， 保證彎管端處于圓形，方便與其他管件連接配合。
圖1是本實用新型一種立體結構示意圖； 圖2是本實用新型一種仰視圖3是本實用新型一種側視圖； 圖中1、基軸，2、工作端，3、過渡部，4、導入部，5、第三曲面，6、過渡曲面，7、第一曲面， 8、第二曲面，9、轉折面，10、內側過渡曲面，11、外側過渡曲面，13、凸臺，14、螺紋端，15、連接
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說 明。實施例一種金屬彎管冷擠壓模芯(參見附圖1附圖2附圖3)，包括基軸1和工作 端2，模芯整體呈圓柱形，工作端2為偏心結構，基軸1的尾端設置有凸臺13，凸臺13外部為 螺紋端14，工作端2分成與基軸連接的過渡部3和作為端部與過渡部通過轉折面9連接的導 入部4，工作端2由多曲面圍成，工作端2沿基軸的軸向投影為圓形，圓形的直徑與彎管內徑 相適配，過渡部3包括與彎管彎曲內側相對應的內側過渡曲面10及與彎管彎曲外側相對應 的外側過渡曲面11，內側過渡曲面10從基軸側到轉折面側曲面弧度逐漸增大，內側過渡曲面 10為對稱結構，對稱線處于模芯的軸向面上，外側過渡曲面11徑向投影呈水滴狀(參見附圖 2)，外側過渡曲面11在靠近基軸側的部位為內凹的結構，外側過渡曲面在內凹部位到轉折面 之間的徑向尺寸逐漸變大，導入部4包括與彎管彎曲部位的外側面相適配的第一曲面7及與 彎管彎曲的內側面相適配的第二曲面8，第二曲面8從基軸側到工作端側的徑向尺寸逐漸增 大，轉折面9的邊緣與彎管彎曲內側面相對應部位的徑向尺寸小于與彎管彎曲外側面相對應 的部位的徑向尺寸，導入部4上設有與第一曲面7相對應的第三曲面5，第三曲面5與第二曲 面8的邊緣相連接，第三曲面5為對稱結構，第三曲面5的對稱線與模芯的軸線平行，第三曲 面5為與圓管的彎頭內R相適配的圓弧面，第三曲面和第一曲面之間設有過渡曲面6。推制彎管的時候需要配備一個模座，模座內設置有彎管通道，彎管通道與彎管彎 曲的形狀相適配，模芯從彎管通道的一端插入，管件從彎管通道的另一端插入，模芯的基軸 與彎管通道的內徑相適配，工作端與彎管通道的內壁至少留出一個管件的壁厚的間隙，管 件被一個頂入部件頂入，管件的端部順著導入部的第一曲面和第二曲面逐漸彎曲，控制頂 入部件的頂入深度，到合適深度后，將模芯退出，工作端對管件的端部進行整修，最終使得 管件的兩端都成圓形。以上所述的實施例只是本實用新型的一種較佳方案，并非對本實用新型作任何形 式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
權利要求1.一種金屬彎管冷擠壓模芯，包括基軸和工作端，其特征在于工作端由多曲面圍成，工 作端沿基軸的軸向投影為圓形，圓形的直徑與彎管內徑相適配，工作端包括與彎管彎曲部 位的外側面相適配的第一曲面及與彎管彎曲的內側面相適配的第二曲面。
2.根據權利要求1所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于工作端包括與基軸相連的 過渡部及與過渡部通過轉折面連接的導入部，第一曲面和第二曲面設置在導入部上，第二 曲面從基軸側到工作端側的徑向尺寸逐漸增大。
3.根據權利要求2所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于轉折面的邊緣與彎管彎曲 內側面相對應部位的徑向尺寸小于與彎管彎曲外側面相對應的部位的徑向尺寸。
4.根據權利要求1或2或3所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于工作端設有導入 部，導入部上設有與第一曲面相對應的第三曲面，第三曲面與第二曲面的邊緣相連接，第三 曲面為對稱結構，第三曲面的對稱線與模芯的軸線平行。
5.根據權利要求4所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于第三曲面和第一曲面之間 設有過渡曲面。
6.根據權利要求1或2或3所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于工作端包括過渡 部，過渡部包括與彎管彎曲內側相對應的內側過渡曲面及與彎管彎曲外側相對應的外側過 渡曲面，內側過渡曲面從基軸側到轉折面側曲面弧度逐漸增大。
7.根據權利要求6所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于過渡部的外側過渡曲面在 靠近基軸側的部位為內凹的結構，外側過渡曲面在內凹部位到轉折面之間的徑向尺寸逐漸 變大。
8.根據權利要求6所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于內側過渡曲面為對稱結 構，對稱線處于模芯的軸向面上。
9.根據權利要求1或2或3所述的金屬彎管冷擠壓模芯，其特征在于基軸的端部設置 有凸臺，凸臺外部為螺紋端，螺紋端與凸臺之間設置有退刀槽。
專利摘要本實用新型涉及一種彎管工藝中使用的金屬彎管冷擠壓模芯。解決了傳統彎管技術中需要填充造成填充物損耗嚴重，而且工序時間長，管件彎曲成本高的缺點，包括基軸和工作端，其特征在于工作端由多曲面圍成，工作端沿基軸的軸向投影為圓形，圓形的直徑與彎管內徑相適配，工作端包括與彎管彎曲部位的外側面相適配的第一曲面及與彎管彎曲的內側面相適配的第二曲面。在模芯通過工作端的導入部導入管件，并在導入部各個曲面的限制下沿著彎曲弧度折彎，模芯退出的時候又能通過工作端對彎管端進行修整，保證彎管端處于圓形，方便與其他管件連接配合。
文檔編號B21D9/04GK201815578SQ201020530049
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月16日 優先權日2010年9月16日
發明者孫杰, 胡萍輝, 鄭溫宇, 阮成福, 黃明輝 申請人:浙江天興管業有限公司