弯管机工件截面形状的矫正方法 【技术领域】
本发明涉及一种弯管机对金属管材进行弯曲的工件截面形状的矫正方法。
背景技术
现有的弯管机有各种结构形式，如推弯、拉弯、滚弯等，还有热弯、冷弯各种工艺方法。无论什么结构的弯管机或采用什么工艺方法，工件1在弯曲过程中其截面形状会发生变化，如圆形变为椭圆形(如图1、图2所示)，影响工件的质量，薄壁管、大直径管、大曲率弯管时截面形状变化较大。
现有的弯管机采用芯棒、填充物料等方法防止工件截面形状的变化，也有配置工件矫正装置的，采用一对或若干对具有工件相似形状的模具对工件进行矫正或反变形(工件弯曲前使截面形状反方向变形)，矫正模具2的布置、模具的运动方向沿工件截面变形后的短轴方向，矫正力作用在与工件截面变形后的长轴方向接触的矫正模具的最薄处，不容易解决变形回弹量对工件截面变形质量的影响，模具与工件有较大的摩擦阻力。
当弯管不是承受内压或者液体、气体物料在管内流动，而是作为结构件承受外力，例如弯管作为彩虹桥的曲梁承受均布载荷，外力作用在圆形钢管弯曲变形后截面形状地(椭圆形)的短轴方向，这对曲梁的强度和刚度是不利的。
【发明内容】
本发明提供一种弯管机工件截面形状的矫正方法，解决在矫正过程中变形回弹量对工件截面变形的影响(即可以过矫)，减少模具与工件的摩擦阻力，提高矫正模具的强度、刚度和寿命。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：弯管机工件截面形状的矫正方法，采用1-5对矫正模具或滚轮对工件进行矫正或反变形，每对矫正模具或滚轮可设在弯管机工件弯曲前或后或前后二处；其特征是：每对矫正模具或滚轮位于工件截面变形后的长轴两侧，每对矫正模具或滚轮的运动方向沿工件截面变形后的长轴方向。
每对矫正模具或滚轮的矫正力为一对大小相等方向相反的矫正内力，每对矫正模具或滚轮的对称中心在短轴的平面内，在矫正过程中保持对称中心不变。
每对矫正模具或滚轮本身的回转轴线放在弯管弯曲中心线的法线方向即弯管的半径R方向，每对矫正模具或滚轮沿弯管半径R方向移动。
当工件批量大时，矫正模具也可做成一对具有工件大致截面形状和工件同样弯曲曲率的一定长度的双向弯曲的矫正模具，对工件进行间段的矫正，即弯一段管停下来矫一段管。
本发明采用上述方法，1、矫正模具或滚轮与工件的接触面积小，所需矫正力比原有的矫正模具要小，减少模具与工件的摩擦阻力，提高矫正模具的强度、刚度和寿命。2、解决在矫正过程中变形回弹量对工件截面变形的影响(即可以过矫)，不仅可以矫正成圆形截面形状，还可以使椭圆形截面的长轴变为短轴，短轴变为长轴。
在平面弯管时，为保证弯曲工件的平面精度，每对矫正模具或滚轮的矫正力应成为一对大小相等方向相反的矫正内力，每对矫正模具或滚轮的对称中心应在短轴的平面内，在矫正过程中应保持对称中心不变，使工件在长轴方向不发生弯曲，例如每对矫正模具或滚轮制作成在工件长轴方向可自由浮动的装置，当装置的自重对工件有影响时可采用弹簧平衡；每对矫正模具或滚轮也可制作成固定的自动对中的装置。
每对矫正模具或滚轮本身的回转轴线应放在弯管弯曲中心线的法线方向即弯管的半径R方向，以减少矫正模具或滚轮与工件之间的相对滑动，每对矫正模具或滚轮可作成整体沿其两个矫正模具或滚轮本身的回转轴线的中点的连线作回转运动，人工或自动调整每对矫正模具或滚轮的回转轴线对准弯管的半径R方向，为适应不同的管材半径和管材弯曲半径R，每对矫正模具或滚轮可沿弯管半径R方向移动。
当弯管用作曲梁等受力构件时，通过上述矫正方法使椭圆形截面的长轴变为短轴，短轴变为长轴，使受力方向沿着曲梁截面形状(椭圆形)的长轴方向，可增加曲梁的强度和刚度。
本发明矫正模具或滚轮可与原有的矫正模具同时使用。
【附图说明】
图1为工件具有圆形初始截面的平面弯管外视图。
图2为图1沿A-A线的剖视图，具有圆形初始截面的平面弯管弯曲后的截面形状为椭圆形。
图3为现有的矫正模具的位置和运动方向图。
图4为本发明矫正模具的位置和运动方向图(实施例1)。
图5为本发明矫正模具的位置和运动方向图(实施例2)。
图中：1-工件、2-矫正模具(现有的)、3-矫正模具(本发明的)、4-矫正滚轮。
【具体实施方式】
实施例1：如图4所示，弯管机工件截面形状的矫正方法，采用1对矫正模具对工件进行矫正，矫正模具设在弯管机工件弯曲后；矫正模具3位于工件截面变形后的长轴两侧，矫正模具的运动方向沿工件截面变形后的长轴方向，矫正模具的母线为曲线，当曲线为圆弧时其圆弧度小于180度；
矫正模具的矫正力为一对大小相等方向相反的矫正内力，矫正模具的对称中心在短轴的平面内，在矫正过程中保持对称中心不变；
矫正模具本身的回转轴线人工或自动调整放在弯管弯曲中心线的法线方向即弯管的半径R方向，矫正模具沿弯管半径R方向移动，适应不同的管材半径和管材弯曲半径R。
实施例2：如图5所示，弯管机工件截面形状的矫正方法，采用1对矫正滚轮4对工件进行矫正，矫正滚轮设在弯管机工件弯曲后；矫正滚轮位于工件截面变形后的长轴两侧，矫正滚轮的运动方向沿工件截面变形后的长轴方向，矫正滚轮的母线为直线；
矫正滚轮的矫正力为一对大小相等方向相反的矫正内力，矫正滚轮的对称中心在短轴的平面内，在矫正过程中保持对称中心不变。
实施例3：工件初始截面为圆形，弯管机工件截面形状的矫正方法，采用1对矫正模具对工件进行反变形，矫正模具设在弯管机工件弯曲前；矫正模具位于工件截面将变形后的长轴两侧，矫正模具的运动方向沿工件截面将变形后的长轴方向。其它与实施例1、实施例2相同。