CN110153266A - 一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺 - Google Patents

Abstract

一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺，工艺步骤如下：1、对异型管原材料进行力学分析、化学成分检测，然后对预成型之后的管坯进行热处理，空冷；管口倒角，用拉丝布将管外壁拉光滑，管壁缠绕一层薄聚乙烯膜；2、将已处理好的管子放入型腔合适的位置，左右冲头手动进给，直到冲头完全进入管端密封，合模；3、设定手动冲液压力，打开排空阀，冲入压力介质，关闭排空溢流阀门，按设定的压力值与位移补偿值自动运行程序；4、待上述步骤程序运行完毕，手动泄压，左右压力缸退回原来位置，观察管坯是否完全贴膜，有无死皱现象出现。本发明先对材料进行退火，消除残余应力，减少变形与裂纹倾向，改善材料性能，更利于内高压成形。

Description

一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺

技术领域

本发明是一种铝合金管成形技术领域，特别是涉及一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺。

背景技术

薄壁铝合金异性管因强度比较高、质量轻，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，目前该异型管在航空制造中主要是板材冲压焊接而成，成形工序多，强度低，质量大，生产效率低，使用寿命短。而内高压成形异型管是整体成形，管子强度高，质量轻，使用寿命长，更安全，精度高，该技术已成功应用到航空输油管路。目前铝合金异型管的内高压成形工艺基本步骤如下：首先对原材料的化学成分，力学性能进行检测，获得材料的组织性能；然后对异型管数模进行大量的模拟分析，获得管内压力与管端位移补偿的关系；最后将大量的模拟数值输入内高压成形设备中，进行大量反复的实验。由于内高压成形时，管子在一个密闭的模具型腔中，材料的流动跟两端位移补偿，压力增长，型腔润滑都有关系。压力过大，管子极易出现破裂，位移补偿过大，管子易出现死皱。

相对于钛合金管料，铝合金管子塑性差，强度低，在内高压胀形过程中经常出现破裂、起皱等现象，如何控制位移跟压力，加何种润滑剂，是本领域技术人员研究的新课题。

由于现有的异型管内高压成形对实际大批量生产指导意义不大，且耗时费力，成本高，因此迫切需要一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺。

发明内容

本发明的目的是针对现有铝合金异型管内高压成型存在的问题，提出一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺，以解决现有生产中工艺不成熟等问题，减少工序，节约成本，提高效率。

一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺。该成形工艺具体步骤如下；

步骤1：首先对铝合金异型管原材料进行力学分析、化学成分检测，用内窥镜检查管坯内外表面质量，无明显划痕，无凹坑等影响管子成形的缺陷，按异型管数模截取管坯，管坯两端留余量95-105㎜，然后两端去毛刺进行弯曲；将弯曲好的管坯放入预成型模具进行预成型，在容易咬伤的部位，用橡胶锤稍许敲打，使预成型出来的管坯质量完好；用专用除油污清洗剂清洗管坯内外表面，然后对预成型之后的管坯进行热处理，热处理温度为280～300℃，保温29-31分钟，空冷；管口两端用百叶轮倒角，用拉丝布将管外壁拉光滑，无毛刺，给管壁缠绕一层薄聚乙烯膜，上下模具型腔涂润滑油；

步骤2：将已处理好的管子放入型腔合适的位置，左右冲头手动进给，同时保证管子不动，直到冲头完全进入管端密封，合模，压紧，防止胀形过程中漏液及分型面过大，影响尺寸精度，造成不合格品；

步骤3：设定手动冲液压力，压力范围为5～10MPa,打开排空阀，手动冲入压力介质水乙二醇，直到液体无明显气泡，关闭排空溢流阀门，按设定的压力值与位移补偿值自动运行程序，在显示器观察位移补偿与压力的线性关系，同时注意胀形情况；

步骤4:待上述步骤程序运行完毕，手动泄压，左右压力缸退回原来位置，观察管坯是否完全贴膜，有无死皱现象出现。

本发明具有以下显著效果：

1、本发明采用手动与自动双重控制***，可以更好的观察管料的放入及取出，操作简单，易于控制。

2、本发明采用可变速液压控制***，使位移补偿更加精确。

3、本发明采用溢流阀调节压力，可以使管内的压力呈线性增长，防止管内压力忽高忽低，造成管子胀裂或死皱现象出现。

4、本发明工艺给管子外表缠绕聚乙烯薄膜，可以减少材料在位移补偿时的摩擦力，同时可以保护材料外表面质量，使分型面减小。

5、本发明工艺胀形之前先对材料进行退火，消除压型时产生的残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向，细化晶粒，均匀材料组织和成分，改善材料性能，更利于内高压成形。

具体实施方式

本发明具体实施方式以航空用5A02铝合金管，管坯规格为φ52×1.5㎜进行内高压成型。

一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺。该成形工艺具体步骤如下；

步骤1：首先对铝合金异型管原材料进行力学分析、化学成分检测，用内窥镜检查管坯内外表面质量，无明显划痕，无凹坑等影响管子成形的缺陷，按异型管数模截取管坯，管坯两端留余量100㎜，然后两端去毛刺进行弯曲；将弯曲好的管坯放入预成型模具进行预成型，在容易咬伤的部位，用橡胶锤稍许敲打，使预成型出来的管坯质量完好；用专用除油污清洗剂清洗管坯内外表面，然后对预成型之后的管坯进行热处理，热处理温度为280-300℃，保温30分钟，空冷；管口两端用百叶轮倒角，用拉丝布将管外壁拉光滑，无毛刺，给管壁缠绕一层薄聚乙烯膜，上下模具型腔涂润滑油；

步骤2：将已处理好的管子放入型腔合适的位置，左右冲头手动进给，同时保证管子不动，直到冲头完全进入管端密封，合模，压紧，防止胀形过程中漏液，分型面过大，影响尺寸精度，造成不合格品；

步骤3：设定手动冲液压力，压力范围为5-10MPa,打开排空阀，手动冲入压力介质水乙二醇，直到液体无明显气泡，关闭排空溢流阀门，按设定的压力值与位移补偿值自动运行程序，在显示器观察位移补偿与压力的线性关系，同时注意胀形情况；

步骤4:待上述步骤程序运行完毕，手动泄压，左右压力缸退回原来位置，观察管坯是否完全贴膜，有无死皱现象出现。

步骤2和步骤3中，将已处理好的管坯放入下模具的型腔的合适位置，打开液压送进***开关按钮，右手用可移动遥控器点动送进左冲头，左手摁住管坯，当管坯开始移动时，停止左冲头的送进，用可移动遥控器点动送进右冲头，直至左右冲头完全跟管端对齐密封，合上上模具，压紧；打开超高压***开关按钮，开始向管坯冲液，设置压力为5-10MPa,同时拧开排空溢流阀，进行排空，当排空溢流阀管口无明显汽包时，停止冲液，拧紧排空阀，在控制***输入所给参数（如表1）运行程序，同时观察胀形情况，现场必须有人看守，注意安全。

表1

段数	左位移（㎜）	右位移（㎜）	设定压力（MPa）	时间（s）
					1	2	2	5	30
2	4	4	10	30
					3	6	6	20	30
4	8	8	30	30
					5	8	10	35	60

本发明工艺是在大量的实验基础上获得的数据及经验，以上实施例虽然针对一种材料，一种规格长度，是为了更好地说明本工艺的具体实施方法。本领域的技术人员或者操作人员依据本发明工艺步骤进行的铝合金异型管内高压成型，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种新的铝合金异型管的内高压成形工艺，其特征在于，该成形工艺具体步骤如下：

步骤1：首先对铝合金异型管原材料进行力学分析、化学成分检测，用内窥镜检查管坯内外表面质量，无明显划痕，无凹坑等影响管子成形的缺陷，按异型管数模截取管坯，管坯两端留余量，然后两端去毛刺进行弯曲；将弯曲好的管坯放入预成型模具进行预成型，在容易咬伤的部位，用橡胶锤稍许敲打，使预成型出来的管坯质量完好；用专用除油污清洗剂清洗管坯内外表面，然后对预成型之后的管坯进行热处理，空冷；管口两端用百叶轮倒角，用拉丝布将管外壁拉光滑，无毛刺，给管壁缠绕一层薄聚乙烯膜，上下模具型腔涂润滑油；

步骤2：将已处理好的管子放入型腔合适的位置，左右冲头手动进给，同时保证管子不动，直到冲头完全进入管端密封，合模，压紧，防止胀形过程中漏液及分型面过大，影响尺寸精度，造成不合格品；

步骤3：设定手动冲液压力，打开排空阀，手动冲入压力介质水乙二醇，直到液体无明显气泡，关闭排空溢流阀门，按设定的压力值与位移补偿值自动运行程序，在显示器观察位移补偿与压力的线性关系，同时注意胀形情况；

步骤4:待上述步骤程序运行完毕，手动泄压，左右压力缸退回原来位置，观察管坯是否完全贴膜，有无死皱现象出现。

2.根据权利要求1所述的铝合金异型管的内高压成形工艺，其特征在于，步骤1中管坯两端留的余量为95-105㎜。

3.根据权利要求1所述的铝合金异型管的内高压成形工艺，其特征在于，步骤1中热处理温度为280～300℃，保温29-31分钟。

4.根据权利要求1所述的铝合金异型管的内高压成形工艺，其特征在于，步骤3中，手动冲液压力范围为5～10MPa。