[發明專利]變截面薄壁鈦管流體力學成形裝置

在審

• 申請號: 201110051478.3
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102172705A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 王以華;吳振清;王韌
• 申請（專利權）人: 上海樺廈實業有限公司
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種薄壁管成形技術領域的裝置，具體是一種變截面薄壁鈦管流體力學成形裝置。

背景技術

鈦是一種性能優良、在發展經濟和國家安全中具有戰略意義的金屬，被稱為“太空金屬”、“海洋金屬”。鈦合金與其它結構材料比較，其最重要的優點是比強度高，熱強性好，在400℃～500℃溫度范圍內，鈦合金的比強度超過了多數不銹鋼和抗氧化鋼。鈦合金在低溫下基本上不變脆(低碳鋼在-50℃沖擊韌性只是室溫時的1/10)，α型鈦合金在液氫溫度(-253℃)下的強度為室溫的2倍，同時具有滿意的塑性。用鈦合金代替不銹鋼和高溫合金等材料制造零件，可以大幅度地減輕產品質量，受到航空、航天工業的極大重視，已經在歐美多種先進型號的飛機上應用，40～50％導管采用鈦合金。同時，也越來越受到汽車、機車、電力、化工、艦船上熱交換器和冷凝器等工業部門的青睞。近年來，隨著各行業新材料及特性材料使用力度加大，航天航空、艦船、核電及海水管路領域鈦材用量急劇增加，使鈦合金管路配件中的高質量、高性能變截面薄壁管件用量也隨之劇增。但是，它是一種難變形金屬。目前，我國所需鈦合金管材主要依賴進口。

液體擠壓法是制造沿軸向變截面管材的先進方法。但是存在所需液體壓力高、耗能高、工件一次變形程度小，有時需要多次退火才能完成液體擠壓或液壓脹形。

經過對現有技術的檢索發現，在《鈦合金管件成形與連接技術在航空工業中的應用及發展趨勢》(2009年10月27日“第十一屆全國塑性工程學術年會論文集，第一屆管材成形技術學術研討會”P.14～33)中記載了制造鈦合金管材的方法，列舉了滾壓法、脹形法、脈沖法等，未涉及本發明流體力學成形方法。但是該技術所涉及的成形方法使變形材料的變形程度低，效率不高，更重要的是未涉及變截面管的成形問題。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種變截面薄壁鈦管流體力學成形裝置，用流體力學成形方法來完成沿軸向變截面薄壁管成形裝置及工藝。流體力學成形的薄壁管與縮頸和在動芯棒上液體擠壓相比，允許擴大變形程度達30％以上，增加制造零件的品種并提高勞動生產率。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：密封殼體和與之相連的高壓接頭以及設置于密封殼體內的柱塞和模具，其中：柱塞內部設有凹模，模具內套接有正對壓力機頂桿的接桿，柱塞、密封殼體以及模具構成空腔且空腔內充滿液壓用工質，模具的上端和下端分別與柱塞和液壓工質相接觸。

所述的柱塞的頂端與壓力機滑塊固定連接。

所述的凹模具體位于柱塞的窩座內并采用螺母固定實現靜配合。

所述的密封殼體的底部設有臺階，該密封殼體與接桿相接觸的位置設有堵頭。

所述的高壓接頭具有良好密封并用加厚螺母固緊在密封殼體的外壁上。

所述的密封殼體固定設置于壓力機臺面上。

所述的模具內設有導通油路以進一步加強液壓工質的流動性。

所述的模具的上端內部固定設有帶縱向孔的螺帽，該螺帽的內部與工件的外壁相接觸以實現軸向精確定位。

本發明的優點在于：流體力學成形的薄壁管與縮頸和在動芯棒上液體擠壓相比，允許擴大變形程度達30％以上，增加制造零件的品種并提高勞動生產率。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖中：a)毛坯端部與凹模接觸瞬間(左邊)和液體壓力建立瞬間(右邊)；b)變形結束瞬間并獲得空心零件。

圖2為工件a)及變截面管件b)示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

如圖1所述，本實施例包括：密封殼體1和與之相連的高壓接頭2以及設置于密封殼體1內的柱塞3和模具4，其中：柱塞3內部設有凹模5，模具4內套接有正對壓力機頂桿16的接桿6，柱塞3、密封殼體1以及模具4構成空腔7且空腔7內充滿液壓用工質8，模具4的上端和下端分別與柱塞3和液壓工質8相接觸。

所述的柱塞3的頂端與壓力機滑塊9固定連接。

所述的凹模5具體位于柱塞3的窩座內并采用螺母10固定實現靜配合。

所述的密封殼體1的底部設有臺階11，該密封殼體1與接桿6相接觸的位置設有堵頭12。

所述的高壓接頭2具有良好密封并用加厚螺母10固緊在密封殼體的外壁上。

所述的密封殼體1固定設置于壓力機臺面上。

所述的模具4內設有導通油路13以進一步加強液壓工質8的流動性。