[發明專利]一種管材內高壓成形方法

有效

• 申請號: 201310750506.X
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103658294A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 桑寶光;殷文齊;宋清玉;王建新
• 申請（專利權）人: 一重集團大連設計研究院有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D26/047
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明屬于管狀零件塑性成形技術領域，特別.涉及一種管材內高壓成形方法。

背景技術

管材液壓成形（又稱內高壓成形）是一種制造空心整體構件的先進制造技術，與傳統的先沖壓后焊接的空心構件制造工藝相比具有明顯的優勢，降低成本的同時能夠提高零件的強度和剛度。德國舒勒公司根據對已應用液壓成形零件的統計分析，液壓成形件的生產成本比沖壓件平均降低15%～20%，模具費用降低20%～30%。因此在汽車、航空、航天制造領域，得到了較廣泛的應用。尤其在汽車生產中，如轎車的副車架和儀表板橫梁等，都在逐漸以內高壓液壓成形方法替代原來的傳統加工方法。目前，國際上許多著名的汽車公司已普遍采用了該項技術，工業生產所用的壓力已經達到400MPa。

現有的內高壓成形過程是在上模和下模完全合模后，密封沖頭進行管端密封然后內部加壓進行成形，如果零件內部圓角非常小，或者零件壁厚非常大，零件成形所需的壓力將顯著增大，隨著內高壓成形零件應用范圍的擴展、管材壁厚的增大以及高強度管材的應用，成形壓力將進一步提高，這樣就對合模壓力機的最大噸位、模具所需承壓能力、密封結構的可靠性以及增壓器的壓力等提出更高的要求，從而增加生產成本，有的零件在現有設備能力下將不能進行生產。因此，降低成形壓力是降低內高壓成形件成本的一個重要途徑。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要提出一種可以降低成形壓力的管材內高壓成形方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種管材內高壓成形方法，采用大型內高壓成形模具成形，所述的大型內高壓成形模具包括上模、下模、2個密封沖頭、2個側推缸、進水管和出水管，所述的成形方法包括以下步驟：

A、先將管材放入到下模的待成形管件的型腔內，由側推缸帶動密封沖頭進入管材的兩端，完成管材端部密封；

B、上模由合模壓力機的滑塊帶動，下行到距離下模一定的高度，給管材內部通入高壓液體，并使管材內部壓力與上模行程相匹配，直到完成合模；

所述的管材內部壓力與上模行程相匹配的方法是指在給管材內部通入高壓液體時，管材內部壓力與上模和下模之間的距離H應滿足以下公式：

P≤1.2σStH]]>

式中：P為管材內部壓力，t為管材壁厚，H為上模和下模之間的距離；

C、保壓或適當提高壓力對管件進行整形。

本發明所述的管件的截面周長為管材周長的1.0-1.4倍，在滿足使用要求的前提下，盡量選取較小倍數。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明中，管材在內壓作用下，利用合模力來促進直邊段材料向成形模具圓角部位移動，從而顯著降低圓角部位成形所需的壓力，在滿足厚壁和高強度鋼管件成形要求的同時，降低對合模壓力機最大噸位、模具所需承壓能力、密封結構的可靠性以及增壓器的壓力的要求，從而降低生產成本，并有助于管材壁厚均勻，避免成形過程中的壁厚過度減薄和開裂。

2、本發明的管材內部壓力與上模和下模之間的距離H保持合理的匹配關系，避免了內壓過高，在開模面位置產生飛邊。

附圖說明

本發明共有附圖7張，其中：

圖1為本發明的實施例1成形模具示意圖。

圖2是本發明的實施例1內部開始加壓模具位置示意圖。

圖3是本發明的實施例1零件最終成形輪廓。

圖4為本發明的實施例2成形模具示意圖。

圖5是本發明的實施例2內部開始加壓模具位置示意圖。

圖6是本發明的實施例2零件最終成形輪廓。

圖7是本發明的流程圖。

圖中：1—上模；2—管材；3—下模；4—管件。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行進一步地描述。如圖1、7所示，一種管材2內高壓成形方法，采用大型內高壓成形模具成形，所述的大型內高壓成形模具包括上模1、下模3、2個密封沖頭、2個側推缸、進水管和出水管，所述的成形方法包括以下步驟：

A、先將管材2放入到下模3的待成形管件4的型腔內，由側推缸帶動密封沖頭進入管材2的兩端，完成管材2端部密封；