一種柔性支撐管材彎曲成形裝置及其工藝方法與流程

本發明涉及建筑材料成形領域，具體涉及一種柔性支撐管材管材彎曲成形裝置及其工藝方法，尤其適合應用在薄壁大口徑、高強度管材彎曲件的制備。

背景技術：

普通管材的彎曲成形通常采用拉彎、繞彎、推彎等工藝方法，管坯彎曲過程中內部放置固定芯頭，支撐管坯內壁，防止管材失穩。但是對于薄壁大口徑、高強度管坯成形來說，普通的彎曲方法難以保證彎曲質量，特別是成形大彎曲角度的管材，更是難以實現。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種新穎的可以成形大角度、高強度、薄壁大口徑管材的柔性支撐管材彎曲成形裝置及其工藝方法。

本發明采用的技術方案是：一種柔性支撐管材彎曲成形裝置，包括加熱罩、液壓缸、左堵頭、管坯、動模調節桿、固定塊、動模、顆粒物、右堵頭、頂桿、固定鉗、定輪凹模、轉盤以及工作臺；所述轉盤圓心處固定有定輪凹模，管坯一側外壁緊貼定輪凹模，管坯另一側外壁緊貼動模；動模與動模調節桿相連，固定塊套于動模調節桿；所述固定塊固定于轉盤表面；所述管坯內部填充顆粒物，管坯的左端口為左堵頭，左堵頭的左側連接有液壓缸，液壓缸和左堵頭均固定于轉盤的表面上；管坯的右端口為右堵頭，右堵頭右側接有頂桿，頂桿的末端固定套有固定鉗,固定鉗固定于工作臺上；所述加熱罩為靈活設置，自由施放。

柔性支撐管材彎曲成形工藝方法，包括以下工藝步驟

步驟一管材的裝配：將管坯置于轉盤表面，左堵頭封閉管坯左側開口，將顆粒物物通過管坯右側端口裝進管坯；利用管坯右側頂桿和固定鉗頂緊右堵頭封閉管坯右側開口；液壓缸對左堵頭施加恒定壓力對管坯左端口進行封閉；將管坯一側外壁緊貼定輪凹模，通過動模調節塊調整動模的位置，使其緊貼管坯另一側外壁；

步驟二彎曲成形：液壓缸對左堵頭施加恒定壓力對管坯左端口進行封閉，右堵頭對管坯的右側端口進行封閉；液壓缸、左堵頭、動模、動模調節桿、固定塊以及管坯跟隨轉盤一同旋轉運動，完成管材的彎曲成形；

步驟三熱彎曲成形：對于難成形的管材，加熱罩將對管坯進行加熱和保溫，同時進行步驟二的操作以完成管材的熱彎曲成形。

作為一種優選的技術方案：所述加熱罩為矩形罩蓋，為活動設置，且加熱罩內設有若干加熱管；所述動模調節桿為螺紋設置，與固定塊配合使用。

作為一種優選的技術方案：所述轉盤的直徑為1-2m，轉速為0.1-0.5rad/s；所述液壓缸提供的壓力為1-20Mpa。

作為一種優選的技術方案：所述柔性支撐管材彎曲成形工藝方法中顆粒物一般為鋼珠；所述管坯內壁設有保護套，一般為塑料管；所述轉盤為順時針轉動。

作為一種優選的技術方案：柔性支撐管材彎曲成形工藝方法中所述管坯外徑為20-100mm，壁厚為0.2-2mm。

作為一種優選的技術方案：所述 柔性支撐管材彎曲成形工藝的管材彎曲角度為0-300⁰。

本發明的有益效果是：（1）在彎曲成形過程中，通過在管坯內部填充顆粒狀物質，保持足夠的支撐力、不失穩；（2）管材在恒定壓力作用下隨轉盤旋轉，實現外徑在20-100mm范圍，壁厚為0.2-2mm，彎曲角度為0-300⁰的各種外徑、壁厚的管材的快速彎曲成形；（3）對于難變形材料，還可以進行熱彎曲成形；（4）本發明設備操作簡單、效率高、適用范圍廣、成形管材內外表面質量好。

附圖說明

圖1是一種柔性支撐管材彎曲成形裝置的原理示意圖；

圖中：1加熱罩、2液壓缸、3左堵頭、4管坯、5動模調節桿、6固定塊、7動模、8顆粒物、9右堵頭、10頂桿、11固定鉗、12定輪凹模、13轉盤、14工作臺。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將結合實施例對本發明或現有技術描述作詳細具體地介紹。

參考附圖1，一種柔性支撐管材彎曲成形裝置，包括加熱罩1、液壓缸2、左堵頭3、管坯4、動模調節桿5、固定塊6、動模7、顆粒物8、右堵頭9、頂桿10、固定鉗11、定輪凹模12、轉盤13以及工作臺14；所述轉盤13圓心處固定有定輪凹模12，管坯4一側外壁緊貼定輪凹模12，管坯4另一側外壁緊貼動模7；動模7與動模調節桿5相連，固定塊6套于動模調節桿5；所述固定塊6固定于轉盤13表面；所述管坯4內部填充顆粒物8，管坯4的左端口為左堵頭3，左堵頭3的左側連接有液壓缸2，液壓缸2和左堵頭3均固定于轉盤13的表面上；管坯4的右端口為右堵頭9，右堵頭9右側接有頂桿10，頂桿10的末端固定套有固定鉗11,固定鉗11固定于工作臺14上；所述加熱罩1為靈活設置，自由施放。

柔性支撐管材彎曲成形工藝方法，包括以下工藝步驟

步驟一管材的裝配：將管坯4置于轉盤13表面，左堵頭3封閉管坯4左側開口，將顆粒物9物通過管坯4右側端口裝進管坯4；利用管坯4右側頂桿10和固定鉗11頂緊右堵頭9封閉管坯4右側開口；液壓缸2對左堵頭3施加恒定壓力對管坯4左端口進行封閉；將管坯4一側外壁緊貼定輪凹模11，通過動模調節塊5調整動模7的位置，使其緊貼管坯4另一側外壁；

步驟二彎曲成形：液壓缸2對左堵頭3施加恒定壓力對管坯4左端口進行封閉，右堵頭9對管坯4的右側端口進行封閉；液壓缸2、左堵頭3、動模7、動模調節桿5、固定塊6以及管坯4跟隨轉盤13一同旋轉運動，完成管材的彎曲成形；

步驟三熱彎曲成形：對于難成形的管材，加熱罩1將對管坯4進行加熱和保溫，同時進行步驟二的操作以完成管材的熱彎曲成形。

所述一種柔性支撐管材彎曲成形裝置中加熱罩1為矩形罩蓋，為活動設置，有需要時罩于轉盤13上，不需要時則取下置于地面或其他位置，且加熱罩1內設有若干加熱管；所述動模調節桿5為螺紋設置，與固定塊6配合使用。

所述一種柔性支撐管材彎曲成形裝置中的轉盤13直徑為1-2m，轉速為0.1-0.5rad/s；所述液壓缸2提供的壓力為1-20Mpa。

所述柔性支撐管材彎曲成形工藝方法中顆粒物一般為鋼珠；所述管坯4若為較軟材質則內壁設保護套，一般為塑料管，再裝設顆粒物；所述轉盤13為順時針轉動。

所述的柔性支撐管材彎曲成形工藝方法中管坯4是外徑為20-100mm，壁厚為0.2-2mm的各種管材。

所述柔性支撐管材彎曲成形工藝方法中經彎曲成形工藝的管材彎曲角度為0-300⁰。

結合附圖1對本發明的工藝過程進行具體的說明：（1）彎曲成形：將預備成形的管坯4置于轉盤13表面，左堵頭3封閉管坯4左側開口，將鋼珠通過管坯4右側端口裝進管坯4，如管坯材質較軟可以在管坯4內壁加設一層保護套再裝鋼珠，再利用管坯4右側頂桿10和固定鉗11將右堵頭9裝進管坯4右端口，封閉右側端口；將管坯4一側外壁緊貼定輪凹模11，通過轉動動模調節塊5調整動模7的位置，使其緊貼管坯4另一側外壁；啟動液壓缸2對左堵頭3施加恒定壓力對管坯4左端口進行封閉，啟動轉盤13，液壓缸2、左堵頭3、動模7、動模調節桿5、固定塊6以及管坯4跟隨轉盤13一同旋轉運動，完成管材的快速彎曲成形。

（2）熱彎曲成形：對于難成形的管材，當管坯4轉配完畢后，將加熱罩1扣與轉盤13上，對管坯4進行加熱和保溫，再啟動液壓缸2和轉盤13以完成管材的熱彎曲成形。

最后所應說明的是，以上實施例僅用以補充闡釋本發明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的廣大技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者同等替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。