阅读说明：本技术 一种可变直径的弯管防皱芯棒 (Variable-diameter crease-resistant core rod for bent pipe ) 是由 章凯羽 汪云徽 马婷 张子剑 王纯贤 吴喆 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可变直径的弯管防皱芯棒,由芯线、芯棒元、圆弧T型插片、盘盖以及小圆珠构成。所述芯棒元、盘盖及小圆珠的中心都设有圆形通孔,相邻芯棒元之间使用芯线串联并使用小圆珠隔离。芯棒元上设有多个关于中心相互对称且大小相等的圆形通孔,使用盘盖上的四个圆柱形插销装配；同时,圆弧T型插片上有与盘盖上的圆柱插销等大直径的圆孔,起到紧固圆弧T型插片的作用；而芯棒元的侧面有多个矩形插槽,使圆弧T型插片插进去。这种可变直径的弯管防皱芯棒,适用于一系列不同管径的弯管。使用完毕后,抽离芯线可简易快速地实现从管件内部取出弯管芯棒；结构简单,节约成本。(The invention discloses a variable-diameter crease-resistant core rod for a bent pipe, which consists of a core wire, a core rod element, an arc T-shaped inserting piece, a disc cover and small round beads. The centers of the core rod elements, the disc cover and the small ball are all provided with circular through holes, and the adjacent core rod elements are connected in series by core wires and are isolated by the small ball. The core rod element is provided with a plurality of circular through holes which are symmetrical with each other about the center and have the same size, and the core rod element is assembled by four cylindrical bolts on the disc cover; meanwhile, the circular-arc T-shaped inserting piece is provided with a circular hole with the same large diameter as the cylindrical bolt on the disk cover, so that the circular-arc T-shaped inserting piece is fastened; and the side of the core rod element is provided with a plurality of rectangular slots, so that the arc T-shaped inserting pieces are inserted. The variable-diameter anti-crease core rod for the bent pipe is suitable for a series of bent pipes with different pipe diameters. After the pipe fitting is used, the core wire is pulled away, so that the bent pipe core rod can be simply and quickly taken out from the inside of the pipe fitting; simple structure and low cost.)

一种可变直径的弯管防皱芯棒

技术领域

本发明涉及弯管防皱装置领域，具体是一种可变直径的弯管防皱芯棒。

背景技术

随着弯管技术被广泛应用于航空、航天、汽车等领域，弯管在现代工业的发展中占着越来越重要的地位。但在管件弯曲成型的过程中，由于管件的中空结构和外部多种模具的局限性，管件会受到复杂的应力而产生缺陷，如内侧起皱和截面畸变等。因此为了提高产品的精度，对弯管的质量和使用性能有了更高的要求。在弯制薄壁或小弯径管件时，一种可变直径的弯管防皱芯棒可适用于一系列不同管径的弯管，降低了制造弯管的成本。因此，改善芯棒的结构来满足一系列不同管径的弯管需求，在弯管零件制造过程中具有重要的意义。

在芯棒的选择和应用上，目前分为硬性芯棒(柱式芯棒)和柔性芯棒(万向节芯棒、多球头芯棒)。由于柔性芯棒的可活动结构，在随管件弯曲过程中，自身可以进行弯曲，具有一定的灵活性。所以相比硬性芯棒，柔性芯棒可以部分伸入管件的弯曲局部，对管件形变处进行较强的支撑，从而可以更好的改善管件弯曲过程中所产生的缺陷。但是现有的柔性芯棒结构相对比较复杂，制作成本较高，且在加工小直径、大角度弯曲的管件时，作用效果有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变直径的弯管防皱芯棒，以解决现有柔性芯棒结构复杂、作用效果有限的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：包括多个形状大小相同的芯棒元、多个直径相同的小圆珠、芯线，所述芯棒元为扁圆柱，每个芯棒元中分别具有轴向中心通孔，每个小圆珠中分别具有中心通孔，小圆珠直径大于芯棒元中心通孔的直径，芯线穿过各个芯棒元和小圆珠的中心通孔，以将各个芯棒元和小圆珠串接，相邻芯棒元之间夹持相同数量至少一个小圆珠，每个芯棒元的圆周侧面分别沿不同径向设有多道形状大小相同的直线插槽，多道插槽在圆周方向均匀分布，每个芯棒元还分别配置有多个与插槽数量相同的圆弧T型插片，所述圆弧T型插片包括第一圆弧段，以及连接于第一圆弧段内弧面中间位置的直线段，所述第一圆弧段的外弧面直径小于或等于弯管内径，直线段形状大小与插槽匹配，每个芯棒元配置的圆弧T型插片通过各自直线段一一对应可拆卸插接于对应芯棒元的插槽中，由每个芯棒元和其配置的多个圆弧T型插片构成组合体。

所述的一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：所述圆弧T型插片中，第一圆弧段的厚度等于芯棒元的轴向高度，直线段端部设有轴向沿厚度方向的第一圆形插孔，每个芯棒元至少一个轴向端面对应各个直线段第一圆形插孔位置分别设有第二圆形插孔，第二圆形插孔与对应位置直线段的第一圆形插孔连通，每个芯棒元至少一个轴向端面分别配置有盘盖，盘盖具有轴向中心通孔，盘盖一面还连接有数量与第二圆形插孔一致的多个插销，所述盘盖盖合于芯棒元对应轴向端面，盘盖的中心通孔供芯线穿出，盘盖的插销一一对应穿过第二圆形插孔后***圆弧T型插片直线段的第一圆形插孔中，实现对圆弧T型插片的固定。

所述的一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：每个圆弧T型插片还包括第二圆弧段，第二圆弧段的厚度与第一圆弧段一致，第二圆弧段的弧向长度小于第一圆弧段的弧向长度，第二圆弧段的外弧面固定连接于第一圆弧段的内弧面中间位置，第二圆弧段的内弧面半径与芯棒元的半径一致，所述直线端一端固定连接于第二圆弧段的内弧面中间位置。

所述的一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：每个圆弧T型插片中，第一圆弧段的弧向两端分别设为圆角。

所述的一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：所述芯线的材料为高弹性纤维，在弯管防皱芯棒弯曲时具有良好的形变能力。

所述的一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：所述芯线两端分别系有结点，结点的大小大于芯棒元、小圆珠的中心通孔直径，通过去除结点可方便拆卸弯管防皱芯棒。

所述的一种可变直径的弯管防皱芯棒，其特征在于：设芯棒元与圆弧T型插片组合体的最大截面直径为D，小圆珠的直径为d，芯棒元与盘盖的轴向总厚度为t，弯管的弯曲半径为R，每个芯棒元的平均弯曲弧度为则在弯管防皱芯棒最大程度弯曲过程中，弯曲结构满足下列参数关系:同时由于因此最终得到由此可知最终弯管弯曲半径R与小圆珠的直径d、圆弧T型插片组合体的最大截面直径D以及芯棒元与盘盖的轴向总厚度t有关。

本发明中，芯棒元的侧面有多个插槽，使圆弧T型插片插进去。圆弧T型插片第一圆弧段外弧面直径略小于弯管内径，且具有一定厚度，对弯管具有一定的支撑作用；圆弧T型插片直线段上有与盘盖上的插销直径相等的第一圆形插孔，通过盘盖上插销起到紧固圆弧T型插片的作用。圆弧T型插片可适应不同的管件需求，可有效节约加工材料。

盘盖上的插销与芯棒元上的第二圆形插孔装配，进而对圆弧T型插片起到紧固的作用。

小圆珠直径大于芯棒元中心通孔孔径，且相邻芯棒元之间使用数量相同的小圆珠隔离，调节小圆珠数量可以改变相邻芯棒元之间的距离，进而可改变整体随管件弯曲的能力。

芯线为高弹性的纤维软棒。在管件弯曲时，有良好的形变能力，且纤维软棒的直径小于芯棒元和小圆珠的通孔直径。

芯线两侧末端各设置固定结点，结点大小大于芯棒元中心通孔的直径，用于固定芯线串联的各部件。弯管防皱芯棒从管件内部取出时，可通过消除芯线两侧末端结点使得芯线与芯棒元、小圆珠分离，达到简单方便地取出芯棒的目的。

本发明中，弯管在型号确定即圆弧T形插片组合体的最大截面直径D确定时：当芯棒元与盘盖的轴向总厚度t减小时，弯管弯曲半径R减小，即增大了弯管防皱芯棒的弯曲能力。当小圆珠的直径d增大时，弯管弯曲半径R减小，即增大了弯管防皱芯棒的弯曲能力。因此，依据弯管弯曲半径R的计算公式适当调节小圆珠的直径d和芯棒元与盘盖的轴向总厚度t，可以适应不同型号弯管的不同弯曲需求。

与现有技术相比，本发明提供了一种可变直径的弯管防皱芯棒，实现了改变芯棒结构以改变直径的功能，并可适用于一系列不同管径的弯管，降低制造弯管的成本，具有良好的支撑作用效果。

附图说明

图1为本发明可变直径的弯管防皱芯棒的结构示意图。

图2为本发明芯棒元的结构示意图。

图3为本发明芯棒元的结构俯视图。

图4为本发明小圆珠结构示意图。

图5为本发明圆弧T型插片的结构示意图。

图6为本发明盘盖结构示意图。

图7为本发明芯棒元、圆弧T型插片、盘盖装配后的结构示意图。

图8为本发明各部件尺寸标注示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图7所示，一种可变直径的弯管防皱芯棒，包括多个形状大小相同的芯棒元3、多个直径相同的小圆珠2、芯线1，芯棒元3为扁圆柱，每个芯棒元3中分别具有轴向中心通孔6，每个小圆珠2中分别具有中心通孔，小圆珠2直径大于芯棒元3中心通孔6的直径，芯线1穿过各个芯棒元3和小圆珠2的中心通孔，以将各个芯棒元3和小圆珠2串接，相邻芯棒元3之间夹持相同数量至少一个小圆珠2，每个芯棒元3的圆周侧面分别沿不同径向设有四道形状大小相同的直线插槽9，四道插槽9在圆周方向均匀分布，每个插槽9的最内端分别为半圆形。每个芯棒元3还分别配置有四个形状大小相同的圆弧T型插片5，所述圆弧T型插片5包括第一圆弧段5.1，以及连接于第一圆弧段5.1内弧面中间位置的直线段5.2，第一圆弧段5.1的外弧面直径小于或等于弯管内径，直线段5.2形状大小与插槽9匹配，每个芯棒元3配置的圆弧T型插片5通过各自直线段5.2一一对应可拆卸插接于对应芯棒元3的插槽9中，由每个芯棒元3和其配置的多个圆弧T型插片5构成组合体。

圆弧T型插片5中，第一圆弧段5.1的厚度等于芯棒元3的轴向高度，直线段5.2端部设有轴向沿厚度方向的第一圆形插孔7，每个芯棒元3至少一个轴向端面对应各个直线段5.2第一圆形插孔7位置分别设有第二圆形插孔10，第二圆形插孔10与对应位置直线段5.2的第一圆形插孔7连通，每个芯棒元3至少一个轴向端面分别配置有盘盖4，盘盖4具有轴向中心通孔11，盘盖4一面还连接有数量与第二圆形插孔10一致的多个插销8，盘盖4盖合于芯棒元3对应轴向端面，盘盖4的中心通孔供芯线1穿出，盘盖4的插销8一一对应穿过第二圆形插孔10后***圆弧T型插片5直线段5.2的第一圆形插孔7中，实现对圆弧T型插片5的固定。

每个圆弧T型插片5还包括第二圆弧段5.3，第二圆弧段5.3的厚度与第一圆弧段5.1一致，第二圆弧段5.3的弧向长度小于第一圆弧段5.1的弧向长度，第二圆弧段5.3的外弧面固定连接于第一圆弧段5.1的内弧面b中间位置，第二圆弧段5.3的内弧面a半径与芯棒元3的半径一致，直线端5.2一端固定连接于第二圆弧段5.3的内弧面a中间位置。

每个圆弧T型插片5中，第一圆弧段5.1的弧向两端分别设为圆角。

芯线1的材料为高弹性纤维，在弯管防皱芯棒弯曲时具有良好的形变能力。

芯线1两端分别系有结点，结点的大小大于芯棒元、小圆珠的中心通孔直径，通过去除结点可方便拆卸弯管防皱芯棒。

如图8所示，设芯棒元3与圆弧T型插片5组合体的最大截面直径为D，小圆珠2的直径为d，芯棒元3与盘盖4的轴向总厚度为t，弯管的弯曲半径为R，每个芯棒元的平均弯曲弧度为则在弯管防皱芯棒最大程度弯曲过程中，弯曲结构满足下列参数关系:同时结合图8所示的几何关系可知进而可知最终弯管弯曲半径R与小圆珠的直径d、圆弧T型插片组合体的最大截面直径D以及芯棒元与盘盖的轴向总厚度t有关，且满足以下参数关系：本实例推导中忽略了小圆珠与芯棒元相接时小圆珠在芯棒元中心通孔位置的微小下凹，使得推导弯曲半径R比实际弯曲半径R偏小(数差微小)。本实例中，各小圆珠2和芯棒元3的中心都设有圆形通孔，芯线1通过圆形通孔连接芯棒元3和小圆珠2，使用相同数量的小圆珠2固定间距，在芯线1两侧的末端设置结点以稳定芯棒元3。将芯线1连接的芯棒深入弯管内部，这样的芯棒深入距离长，支撑面积大。并且可以通过去除两端的结点以达到简易拆卸的目的。

圆弧T形插片5、盘盖4与芯棒元3在装配时，先将四个圆弧T型插片5分别***芯棒元的四个插槽9中，再将盘盖4上的插销8***芯棒元3表面的第二圆形插孔10、圆弧T形插片5直线段5.2的第一圆形插孔7中以固定圆弧T型插片5，芯棒元3与盘盖4在两侧小圆珠的挤压下保持连接。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。