CN108326107B - 无充液式异型管液压成形方法及装置 - Google Patents

无充液式异型管液压成形方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及异型管液压成形技术领域，提供了一种无充液式异型管液压成形装置，包括依次连接的成形模具、合模压力机和液压***；合模压力机和液压***分别连接计算机控制***；成形模具还连接注水装置；模具的上下模合模后形成型腔；型腔两侧分别采用密封推头密封。本发明相应的提供一种无充液式异型管液压成形方法。借此，本发明通过在成形模具上设置穿透上模并连通型腔的油缸；通过注水装置将水事先注入密封的毛坯管中；然后同过油缸压缩使毛坯管局部发生塑变进而产生内压力完成涨形工序。取代了现有技术产生内压力水压***和高压源；简化了密封推头的结构及整个液压成形装置，降低了异型管的制造成本也所生产的异型管的壁厚更加均匀。

Description

无充液式异型管液压成形方法及装置
技术领域
本发明涉及异型管液压成形技术领域，尤其涉及一种无充液式异型管液压成形方法及装置。
背景技术
随着社会的发展与人类文明的不断进步，人们对现代制造业提出了越来越高的要求，开始注重节能和环保。在汽车领域，随着能源和原材料成本的上升以及法律法规对车辆尾气排放要求的提升，汽车结构的轻量化显得日益重要。管件液压成形工艺正是以减少材料消耗、零件质轻、强度高和结构设计灵活的优点适应了汽车领域结构轻量化的发展要求，成为了当前金属塑性成形领域国内外研究的热点。
管件液压成形简称是一种加工空心管件的先进塑性加工工艺，成形过程是在一个封闭的腔体中利用液体作为传力介质，在施加内部压力的同时，配合轴向进给补料使管还沿着径向按一定的轨迹扩张成形的工艺，是一种少(无)切削加工，精确(半精确)成形技术，属于先进制造技术范畴。
参见图1，现有的液压成形设备包括：合模压力机、成形模具、液压***、水压***、高压源以及计算机控制***。这样设备适用于精度要求较高的结构件、T型管等零件的生产；但是对于精度要求较低异型管，由于现有液压成形设备的结构复杂，增加了不必要的生产成本，推高了产品价格，降低了企业利润。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种无充液式异型管液压成形方法及装置，通过在成形模具上设置穿透上模并连通型腔的油缸；通过注水装置将水事先注入密封的毛坯管中；然后同过油缸压缩使毛坯管局部发生塑变进而产生内压力完成涨形工序。取代了现有技术产生内压力水压***和高压源；并且简化了密封推头的结构，从而简化了整个液压成形装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种无充液式异型管液压成形装置，包括依次连接的成形模具、合模压力机和液压***；所述合模压力机和液压***分别连接计算机控制***；所述成形模具还连接注水装置；所述成形模具包括上模和下模以及由二者合模后形成的型腔；所述型腔两侧分别采用密封推头密封；所述密封推头包括左密封推头和右密封推头；
所述液压***包括油缸、左密封推头和右密封推头；所述左密封推头和右密封推头分别连接侧缸；
所述油缸穿透所述上模并连通所述型腔；所述左密封推头和右密封推头分别位于所述型腔的两侧并密封所述型腔。
根据本发明的无充液式异型管液压成形装置，所述注水装置包括依次连接的储水箱、水泵和单向阀；所述单向阀连接一侧的所述密封推头，并通过所述密封推头连通所述型腔。
根据本发明的无充液式异型管液压成形装置，所述注水装置包括注水池；所述成形模具浸入所述注水池中，且所述型腔浸入液面以下。
根据本发明的无充液式异型管液压成形装置，所述油缸至少为1个。
本发明相应的提供一种通过上述装置实现的无充液式异型管液压成形方法，所述方法包括如下步骤：
A.上料
a.所述合模压力机将上模抬起；
b.放置毛坯管；
c.合模：所述合模压力机带动上模落下完成合模工序；
d.所述侧缸带动所述左密封推头和右密封推头分别密封所述毛坯管的两侧；
B.涨形
a.将所述毛坯管内注满水；
b.所述液压***带动油缸下压使所述毛坯管局部发生塑性变形，进而压缩密封在毛坯管中的水产生内压力，进而使所述毛坯管完成涨形；
在所述油缸下压的过程中，所述侧缸不卸载；
C.开模取料
所述油缸上升，然后上模抬起，取下涨形后的毛坯管；
D.去料
将所述涨形后的毛坯管按尺寸要求去除多余的料得到异型管。
根据本发明的无充液式异型管液压成形方法制得的异型管。
本发明通过在成形模具上设置穿透上模并连通型腔的油缸；通过注水装置将水事先注入密封的毛坯管中；然后同过油缸压缩使毛坯管局部发生塑变进而产生内压力完成涨形工序。本发明取代了现有技术产生内压力水压***和高压源；并且简化了密封推头的结构，从而简化了整个液压成形装置，大大降低了异型管的制造成本同时所生产的异型管的壁厚更加均匀。
附图说明
图1是现有技术示意图；
图2是本发明的示意图；
图3是本发明一实施例的结构示意图；
图4是本发明图3实施例的涨形贴膜示意图；
图5是本发明一实施例的结构示意图；
图6是本发明图5实施例的涨形贴膜示意图；
图7是本发明制作的半成品的结构示意图；
图8是本发明制作的成品的结构示意图；
在图中，1-成形模具，11-上模；2-合模压力机，3-计算机控制***，4-液压***，41-油缸，42-左密封推头，43-右密封推头；5-水压***，6-高压源，7-注水池，81-储水箱，82-水泵，83-单向阀；9-毛坯管；10-注水装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图2本发明提供了一种无充液式异型管液压成形装置，包括依次连接的成形模具1、合模压力机2和液压***4；所述合模压力机2和液压***4分别连接计算机控制***3；所述成形模具1还连接注水装置10；所述成形模具1包括上模11和下模以及所述上模11和下模合模后形成的型腔；
所述液压***4包括油缸41、左密封推头42和右密封推头43；所述左密封推头42和右密封推头43分别连接侧缸；
参见图3、图4，所述油缸41穿透所述上模11并连通所述型腔；所述左密封推头42和右密封推头43分别位于所述型腔的两侧并密封所述型腔；
参见图5，更好的，本发明的所述注水装置10包括依次连接的储水箱81、水泵82和单向阀83；所述单向阀83连接所述右密封推头43，并通过右密封推头43连通所述型腔；
所述单向阀83也可以通过所述左密封推头42连通所述型腔；连通方式与前述相同。
参见图3，优选的是，本发明的所述注水装置10包括注水池7；所述成形模具1浸入所述注水池7中，且所述型腔浸入液面以下。
利用前述的无充液式异型管液压成形装置进行异型管液压成形的方法包括如下步骤：
A.上料
a.所述合模压力机2将上模11抬起；
b.放置毛坯管9；
c.合模：所述合模压力机2带动上模11落下完成合模工序；
d.所述侧缸带动所述左密封推头和右密封推头分别密封所述毛坯管的两侧；
B.涨形
a.所述毛坯管9内注满水；
b.所述液压***4带动油缸41下压使所述毛坯管9局部发生塑性变形，进而压缩毛坯管9中的水产生内压力，进而使毛坯管9涨形并贴合在模具上；
在所述油缸41下压的过程中，所述侧缸不卸载；从而使得水压缩产生的内压力完全用作毛坯管9的涨形。
参见图4，由于成形模具1和毛坯管9事先进入注水池7的水中；因此，毛坯管9放置后内部已经注满水；左密封推头42和右密封推头43密封后，即可进入油缸41下压工序。
参见图6，毛坯管9采用左密封推头42和右密封推头43密封后，水泵82开启将储水箱81中的水通过单向阀83注入密封的毛坯管9内；进入油缸41下压工序后，由于单向阀83作用，水无法回流，因此保证了内压力用于涨形。
C.开模取料
所述油缸41上升，然后上模11抬起，取下涨形后的毛坯管9；参见图7。
D.去料
将所述涨形后的毛坯管9按尺寸要求去除多余的料得到异型管；参见图8。
参见图1，现有技术的涨形过程采用高压源6将水压***5中的水通过密封推头送入毛坯管9中并加压产生内压力，并通过计算机控制***3设置加载参数完成涨形工序。本发明采用油缸41压缩事先密封在毛坯管9内的水产生内压力，取代了现有技术产生内压力水压***5和高压源6；并且简化了密封推头的结构，从而简化了整个液压成形装置，大大降低了异型管的制造成本。
更好的，相较于现有技术中采用密封推头推动毛坯管内收进行涨形补料，本发明涨形过程的内压力是由密封水压缩产生，所以左密封推头42和右密封推头43只起密封作用；涨形过程中，顶住二者的侧缸主要起支撑作用，不提供推动力；因此当毛坯管9涨形发生塑性变形需收缩补料时，可以带动两密封推头微微内收，从而使得成形的异型管的壁厚更加均匀。
综上所述，本发明通过在成形模具上设置穿透上模并连通型腔的油缸；通过注水装置将水事先注入密封的毛坯管中；然后同过油缸压缩使毛坯管局部发生塑变进而产生内压力完成涨形工序。本发明取代了现有技术产生内压力水压***和高压源；并且简化了密封推头的结构，从而简化了整个液压成形装置，大大降低了异型管的制造成本同时所生产的异型管的壁厚更加均匀。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种无充液式异型管液压成形装置，其特征在于，包括依次连接的成形模具、合模压力机和液压***；所述合模压力机和液压***分别连接计算机控制***；所述成形模具还连接注水装置；所述成形模具包括上模和下模以及由二者合模后形成的型腔；所述型腔两侧分别采用密封推头密封；所述密封推头包括左密封推头和右密封推头；
所述液压***包括油缸、左密封推头和右密封推头；所述左密封推头和右密封推头分别连接侧缸；
所述油缸穿透所述上模并连通所述型腔，用于抵接毛坯外壁并对其施加变形压力；所述左密封推头和右密封推头分别位于所述型腔的两侧并密封所述型腔；
所述注水装置包括依次连接的储水箱、水泵和单向阀；所述单向阀连接一侧的所述密封推头，并通过所述密封推头连通所述型腔。
2.根据权利要求1所述的无充液式异型管液压成形装置，其特征在于，所述注水装置替换为注水池；所述成形模具浸入所述注水池中，且所述型腔浸入液面以下。
3.根据权利要求2所述的无充液式异型管液压成形装置，其特征在于，所述油缸至少为1个。
4.一种采用权利要求1～3任意一项所述的无充液式异型管液压成形装置进行异型管液压成形的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.上料
a.所述合模压力机将上模抬起；
b.放置毛坯管；
c.合模：所述合模压力机带动上模落下完成合模工序；
d.所述侧缸带动所述左密封推头和右密封推头分别密封所述毛坯管的两侧；
B.涨形
a.将所述毛坯管内注满水；
b.所述液压***带动油缸下压使所述毛坯管局部发生塑性变形，进而压缩密封在毛坯管中的水产生内压力，进而使所述毛坯管完成涨形；
在所述油缸下压的过程中，所述侧缸不卸载；
C.开模取料
所述油缸上升，然后上模抬起，取下涨形后的毛坯管；
D.去料
将所述涨形后的毛坯管按尺寸要求去除多余的料得到异型管。
5.根据权利要求4所述的无充液式异型管液压成形方法制得的异型管。
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