[發明專利]多階Ω管成形方法及裝置

有效

• 申請號: 201310204019.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103252399A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 劉文;李百煉;張國俊;俞凱逸;莫偉偉;張初旻;毛睿;吳勇平
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務所(普通合伙) 33228
• 代理人: 代忠炯

技術領域

該技術屬于管材成形領域，特別涉及一種用于管材鐓脹成形及內高壓復合成形的方法。

背景技術

內高壓成形技術是通過在管坯內部或在板坯一側通以高壓液體、氣體或放入剛體瓣模，迫使管、板塑性變形，并通過堵頭，進行補料，以制成工件的沖壓成形工藝。

本發明針對的多階Ω管，具有大小五個凸包，如圖1所示。采用內高壓直接成形，由于凸包間的臺階的作用，將嚴重阻礙材料的進入，使內部三個凸包無法得到補料，在生產中，采用包膜等減小摩擦力的措施，對其增加補料的效果微乎其微，壁厚減薄嚴重，造成破裂，而且該零件內部凸包的膨脹率較大，遠超過了材料在自然漲形情況下的膨脹率，必須進行補料，才能滿足零件壁厚要求，保證成品質量。

針對該零件，在應用時，存在操作繁瑣，工藝復雜等缺點。故而，本發明人在鐓脹復合工藝的基礎上，提出了一種多階Ω管鐓脹成形及內高壓復合成形裝置，形成了一種生產效率高，模具利用率高，結構簡單，成形質量好，成形要求可控（鐓筋寬度和壁厚可控）的管材成形方法。

發明內容

本發明為鐓脹復合工藝的改進，針對多階Ω管難以補料，壁厚減薄嚴重等技術不足，設計并提出了一種采用鐓脹成形及內高壓復合成形的技術，實現了對多階Ω管先鐓脹后內高壓的連續加工工藝。該工藝兼具鐓脹復合與內高壓成形技術優勢，為不變薄變徑管成形提供了一種方法，同時實現內高壓成形，可以作為多階Ω管的內高壓復合成形工藝，可有效減小壁厚的減薄，提高多階Ω管的成形質量。

本發明的多階Ω管成形裝置包括下模固定板、壓片、左沖頭、連接軸、第一聚氨酯橡膠、第二聚氨酯橡膠、管材、定模、上模固定板、限位塊、右沖頭，所述定模用于鎖緊零件并限制其沿軸線移動。所述定模包括上模和下模，其中，上模固定板設置在所述裝置的上端，所述上模位于上模固定板的下側；所述下模固定板設置在所述裝置的下端，所述下模位于下模固定板的上側；所述左沖頭位于管材的軸線方向上，在相對的另一端，所述右沖頭也位于管材的軸線方向上；補料液壓缸的作用下，推動管材進行補料，同時用于擠壓第一聚氨酯橡膠和第二聚氨酯橡膠，使所述聚氨酯橡膠受擠壓向受力薄弱區域變形，進而實現不減薄脹形；待脹形至一定程度，補料液壓缸略退出，使所述聚氨酯橡膠回彈，通入高壓液體，作用于管壁，并進行進一步補料，實現管材的液壓漲形。

本發明只需要一套模具即可完成，極大減少了模具的開發費用，降低生產成本，縮短了生產周期。各工藝連續進行，避免了中途因模具間的誤差及操作所帶來的損失，提高了產品的生產效率。同時，本發明一套模具只需一名工人，相比原工藝，需要一道工藝一名工人，大大減少生產所需的工人，降低企業的用人成本。

本發明設計了左沖頭（補料桿）結構，如圖8所以。其端部可以通過連接件，將限位塊連接起來，中間加上聚氨酯橡膠，通過左右沖頭，可以同時鐓脹成形兩個甚至更多的凸包，將鐓脹工藝的效率提高。沖頭上開出進水口，可以直接實現鐓脹后的內高壓工步，聚氨酯橡膠表面加凹槽，在內高壓時，液體更容易進入其與零件的間隙，使管材受力均勻漲形。

本發明裝置設計左右沖頭與毛坯管間的間隙較小，而模具型腔與毛坯管間的間隙較大，保證沖頭與毛坯件相互緊貼，同時減少毛坯管與模具間的摩擦甚至可以達到無摩擦，避免了模具與零件間摩擦過大造成的阻礙補料的現象。

本發明左右沖頭外表面打毛，增強沖頭與管內壁的摩擦力，使管材與沖頭一起進入，減小了管材鐓粗效應，提高了實際補料量，也有效地防止了管材局部曲屈的現象，避免了管材靠近管口的凸包處先發生曲屈而阻礙管材補料。

附圖說明

圖1是多階Ω管。

圖2是成形裝置的結構簡圖。

圖3是成形裝置的結構軸測圖。

圖4是成形方法的前期準備示意圖。

圖5是合模。

圖6是鐓脹復合。

圖7是內高壓。

圖8是沖頭與壓片結構連接圖。

附圖標記所表示的部件：1、下模固定板；2、壓片；3、左沖頭；4、連接軸；5、第一聚氨酯橡膠；6、管材；7、上模；8、上模固定板；9、限位塊、10、第二聚氨酯橡膠；11、右沖頭；12、下模。

具體實施方式