CN106311860A - 基于端面反力的液压成形密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于端面反力的液压成形密封方法，包括以下步骤：步骤1，确定管件端部特征，获取管件端部轴线、截面以及端部轮廓线；步骤2，根据管件端部轴线和截面，确定密封头主体形状和尺寸；步骤3，对端部轮廓线进行分段处理，并获得端部各段轮廓线在密封过程中的接触反力；步骤4，根据各段轮廓线之间的反力判断是否对密封头进行修正。本发明通过计算密封过程中端部各段接触反力，借助接触反力对液压成形管件密封头进行修正，使得修正以后的密封头在密封过程中能够较好的与管件端面进行配合，为管件液压成形提供较好的制造工艺方法。

Description

基于端面反力的液压成形密封方法

技术领域

本发明涉及管件液压成形制造工艺方法，更具体地说，涉及基于端面反力的液压成形密封方法。

背景技术

管件液压成形工艺过程的密封问题是工艺设计中的一个难点。首先，需要在成形开始前实现管腔的排气和有效密封，使得管腔内可以建立高压的环境。其次，在成形过程中需要保持管件两端的密封，防止管内液体压力对密封头的反作用力使得密封失效，也要防止密封头进给速度小于管件因变形产生的端部缩短而无法保持住密封，更要防止密封头进给速度过大而导致管件发生屈曲起皱使得管端被压变形而无法实现密封。

在国内，管件液压成形技术是一个新的成形技术，其生产应用过程中有许多问题急需研究和解决。国内各大汽车厂的很多车型上都使用了管件液压成形零件，这些液压成形零件几乎完全依靠进口。因此，国内各汽车制造企业和汽车零部件供应商在液压成形零件整套工艺设计方面的能力还没有形成。

通过对现有专利检索发现：

专利号CN01817647.X，题为“液压成形管状部件的装置及方法”涉及一个零件液压成形制作方法，尤其是该零件的管端部分。该专利侧重模具设计及零件制作，并没有涉及密封头机构的结构设计及安装，到达方便调整密封头机构的位置目的。

专利CN200510083987.9，题为“可微调式管件液压成形冲头机构”描述一种冲头机构的连接，进水管道的布置和密封的实现，实现了冲头倾斜角度的调整，并采用多块斜锥楔形块实现位置调整，其缺点是斜锥楔形块结构复杂、位置调整量有限且操作不便。

专利号CN200610151146.1，题为“一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置”专利，通过管端的密封头形状设计来减少成形过程中摩擦力，不涉及基于端面反力的液压成形密封方法。

因此，综合以上专利分析可知，现有专利针对液压成形零件设计或减少密封头摩擦力，没有涉及关于基于端面反力的液压成形密封方法。

发明内容

针对现有技术中的密封方法没有涉及基于端面反力液压成形的问题，本发明的目的是提供基于端面反力的液压成形密封方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于端面反力的液压成形密封方法，包括以下步骤：步骤1，确定管件端部特征，获取管件端部轴线、截面以及端部轮廓线；步骤2，根据管件端部轴线和截面，确定密封头主体形状和尺寸；步骤3，对端部轮廓线进行分段处理，并获得端部各段轮廓线在密封过程中的接触反力；步骤4，根据各段轮廓线之间的反力判断是否对密封头进行修正。

根据本发明的一实施例，步骤1中，管件端部特征包括管件端部轴线、截面、端部轮廓线。

根据本发明的一实施例，步骤3的分段处理将端部轮廓线划分为6～10段。

根据本发明的一实施例，步骤4中，若分段上的反力差异大于10％-20％，则对密封头进行修正，反之则不修正。

根据本发明的一实施例，步骤4的修正方法为：对反力较大的分段线，延长该段密封头的长度。

根据本发明的一实施例，延长的长度为10～30mm。

在上述技术方案中，本发明的基于端面反力的液压成形密封方法通过计算密封过程中端部各段接触反力，借助接触反力对液压成形管件密封头进行修正，使得修正以后的密封头在密封过程中能够较好的与管件端面进行配合，为管件液压成形提供较好的制造工艺方法。

附图说明

图1为现有技术弯管工序产生的端面不规则的示意图；

图2为现有技术预成形工序生产的端面不规则的示意图；

图3为现有技术液压成形工序产生的端面不规则的示意图；

图4为现有技术端面不规则造成密封建立困难的示意图；

图5为端面按线长分段的示意图；

图6位根据图5的管件端部形状设计出密封头主体的示意图；

图7为端部轮廓修正的流程图；

图8为液压成型零件的示意图；

图9为端面按结构形式进行分段的示意图；

图10为根据图9的管件端部形状设计出密封头主体的示意图；

图11为基于端面轮廓修正的密封头示意图；

图12为根据接触反力对端部轮廓进行的修正的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

本发明所要解决的技术问题是管件液压成形时，由于端面不齐导致液压成形密封失败，如图1至图4所示。因此，本发明提供一种基于端面反力的液压成形密封方法。

如图5至图7所示，本发明公开一种基于端面反力的液压成形密封方法，包括以下几个主要步骤：

步骤1，确定管件端部特征，获取管件端部轴线、截面以及端部轮廓线。其中，管件端部特征包括管件端部轴线、截面、端部轮廓线。

步骤2，根据管件端部轴线和截面，确定密封头1主体形状和尺寸；

步骤3，对端部轮廓线进行分段处理，并获得端部各段轮廓线在密封过程中的接触反力。一般情况下，建议划为6-10段，例如图5所示的a～h段。对包含直线段及圆角的轮廓线，建议按照直线段、圆角特征划分，对轮廓线无直线段、圆角特征，建议均匀划分，或根据零件造型特征划分。大变形区域对应的轮廓线划分段数多，其余段划分段数少，通过仿真模拟获得端部各段轮廓线在密封过程中的接触反力。

步骤4，根据各段轮廓线之间的反力判断是否对密封头1进行修正。一般各分段上的反力差异大于10％-20％，则对密封头1进行修正，反之则不修正。修正方法为对反力较大的分段线，延长该段密封头1长度，延长长度一般为10-30mm。

下面通过一个实施例来进一步说明上述技术方案。

如图8所示，端部形状为圆形，则开始进行以下步骤：

步骤1：确定管件端部特征，获取管件端部轴线、截面以，提取端部轮廓线，见图9所示，因零件上部存在较大变形，因此划为4段，包括a段、b段、c段、d段，下部划为e段、f段。

步骤2：根据管件端部轴线和截面，确定密封头1主体形状和尺寸，见图10所示，根据管件端部形状设计出密封头1主体。

步骤3：通过仿真模拟获得端部各段轮廓线在密封过程中的接触反力，按照图7所示流程，分别计算对应管件端部各轮廓线的基础反力，对实施例，模拟计算b段、c段接触反力大于e段、f段超过20％。

步骤4：对密封头1进行修正，b段、c段中点处延长长度20mm，e段、f段中点处长度不变，两点之间光顺处，修正以后的密封头1如图11所示，最后的密封效果如图12所示。

综上所述，本发明的方法通过对管件端面轮廓进行分析计算，从而调整端部密封头1形状，使得调整后的密封头1与管件端面能够在密封过程中较好的配合，最终达到较好的密封效果。该方法根据端部在密封接触过程中的接触反力对密封头1进行修正，能够避免在液压成形过程中由于密封配合不均匀导致的内压卸载问题。本发明为管件液压成形密封过程中提供一种端面密封工艺设计方法。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种基于端面反力的液压成形密封方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定管件端部特征，获取管件端部轴线、截面以及端部轮廓线；

步骤2，根据管件端部轴线和截面，确定密封头主体形状和尺寸；

步骤3，对端部轮廓线进行分段处理，并获得端部各段轮廓线在密封过程中的接触反力；

步骤4，根据各段轮廓线之间的反力判断是否对密封头进行修正。

2.如权利要求1所述的基于端面反力的液压成形密封方法，其特征在于，所述步骤1中，所述管件端部特征包括管件端部轴线、截面、端部轮廓线。

3.如权利要求1所述的基于端面反力的液压成形密封方法，其特征在于，所述步骤3的分段处理将端部轮廓线划分为6～10段。

4.如权利要求1所述的基于端面反力的液压成形密封方法，其特征在于，所述步骤4中，若分段上的反力差异大于10％-20％，则对密封头进行修正，反之则不修正。

5.如权利要求1所述的基于端面反力的液压成形密封方法，其特征在于，所述步骤4的修正方法为：

对反力较大的分段线，延长该段密封头的长度。

6.如权利要求5所述的基于端面反力的液压成形密封方法，其特征在于，延长的长度为10～30mm。