1、项目背景及意义： 在飞机、火箭、航空航天发动机等装备上设计有很多金属导管，用于传输各种流体，支持飞机和火箭飞行的各项任务，是飞机和火箭上是极其重要的零件。导管基本制造工艺为：管材-切割下料-弯曲成形-测量-余量切除-平端加工-表面处理-装配-管端成形-包装。航空、航天、航发等领域因功能需求及紧凑装配空间的限制，弯管两端以及弯头与弯头之间的直线段短的导管数量很多，且一根导管上的多个弯曲部位的弯曲半径不同。导管弯曲成形工艺需要在直线部位进行夹持，不同的弯曲半径需要采用不同的弯管成形模具。直线段缩短，减小了装配空间的需求，但因弯头与弯头之间以及管端离弯头过近，弯头弯制的塑性变形往往导致了管端产生扁化、塌陷等变形等缺陷。金属导管塑性成形，管端常用的整形工艺：①采用成型模具液压挤压方式挤压管端：②管端端部塞入同等直径的锥形芯棒：③采用扩口模和缩口模先扩口后缩经。前两种整形方式，能起到一定的整形作用，但管内或管外未做保护，整形效果不佳：第3种整形方式工序复杂，投入的模具成本高，以上整形方式对于不同规格管端整形不具备通用性，需投入较高的模具成本。许多厂家都对航空导管数控弯曲成形装备进行了改良创新，但是大多存在如下问题2个：第一个问题是矫圆时，若推杆未伸出整圆头端部，形成扭矩，整圆头翘起形成锥角，导致管端形成喇叭口，得不到有效的矫圆效果：第二个问题是推杆向前运动时形成两个方向的作用力，包括径向作用力以及轴向作用力，径向作用力推动整圆头径向扩张，但是其轴向作用力推动整圆头向前运动，矫圆时，整圆头受推杆朝前的推力，需牢靠的连接结构方能防止整圆头与机架分离，长时间使用，即整圆头与机架的连接会变得松弛，进而影响圆管矫正的精度。因此具有高精密加工特点的新型多向航空导管数控弯曲成形装备的研发是十分必要且有意义的。 2、项目产品应用市场分析： 该项目产品针对市面上产品存在的不足，进行自主创新研究，项目产品通过借助动态显示有限元分析，进行结构的优化设计，利用数控实现多个弯曲方向形状复杂导管的弯管加工，并通过研究弯管成型工艺、模具参数等对弯曲成型精度的影响，获得最优工艺参数组合，从而有效的提高装备对于复杂难加工薄壁导管弯曲成形的精度，达到飞机、火箭等高精密设备对于安装空间的限制要求。此外项目还将自主研发的“用于金属导管管端矫圆的整形装置及其内撑组件"发明专利技术应用与该项目中去，该技术的特点是改变了现有的推扩式内撑结构设计，采用拉扩式内撑结构，在矫圆时内撑模端部受力，锥头拉杆可以对内撑模起到有效的支撑作用，避免形成扭矩，有效的降低椭圆度、褶皱度等关键技术参数。该项目产品可实现多向弯曲功能，将复杂难加工导管弯曲成形的弯曲截面椭圆度降低至3%以下，减薄率降低在10%以下，褶皱度控制在0.18D%以内，关键技术指标与国际先进水平不相上下，且产品的售价低于国外设备30%以上，在国内市场竞争力强，预计产品市场前景可观。 3、创新点： 3.1、采用自主研发的“用于金属导管管端矫圆的整形装置”，通过在多瓣内撑模的前端设有矫形套，多瓣矫形套组合成圆柱状并以可拆卸的方式圆定于内撑体端部，可通过更换不同外径的矫形套实现不同规格管端矫形的需求，适用范围更广。 3.2、采用自主研发的"用于金属导管管端矫圆的整形装置及其内撑组件"，利用拉扩式内撑结构，在矫圆时内撑模端部受力，锥头拉杆可以对内撑模起到有效的支撑作用，可避免形成扭矩，有效的降低椭圆度、褶皱度等关键技术参数，进一步提高矫圆的精度。 3.3、结合自主研发的“抑制弯管变棚的数控弯管设备控制系统”，在对导管进行弯曲作业之前，利用增设的半圆槽与导管直线部分的外侧壁贴合，起到导向与初步定位的作用，在对导管进行弯曲作业时，该半圆槽能够与导管弯曲部分的外侧壁贴合，起到对导管外侧壁支撑的作用，可有效的降低导管的椭圆度，避免导管的外侧壁被拉伸断裂，确保导管加工的良品率与精密度。