[發(fā)明專利]軸線連續(xù)彎曲異形管件充液成形方法

在審

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• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105583252A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郎利輝;孔德帥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15;B21D26/033
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬壓力加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及平面內(nèi)帶有連續(xù)彎曲 管材的充液成形方法。

背景技術(shù)

軸向彎曲異形管件在汽車、航空、航天等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，常 用于汽車進(jìn)氣零件、車體結(jié)構(gòu)和航空航天各系統(tǒng)管路中。而充液成形工藝 是成形此類管狀零件的主要方法。廣義的管材充液成形工序通常包括彎管、 預(yù)成形、充液成形、切割等工序。對于彎曲軸線異性管件的充液成形，通 常先要經(jīng)過彎曲工序，將管材彎曲成與零件軸線相同或近似的形狀；如果 零件的截面復(fù)雜或管材直徑大于模具型腔最小寬度，管材不能放入模具型 腔，還需要進(jìn)行預(yù)成形工序。預(yù)成形工序主要有三個方面作用：一是對于 管材的直徑大于模具型腔寬度的零件，通過預(yù)成形將管材壓扁使管材能夠 順利放到充液成形模具中，避免充液成形模具合模過程中出現(xiàn)飛邊缺陷； 二是預(yù)先分配材料，使零件在充液成形過程中變形均勻，便面出現(xiàn)起皺和 破裂等缺陷，三是合理的預(yù)成形形狀能夠降低充液成形合模過程中的設(shè)備 合模力，提高生產(chǎn)效率。將預(yù)成形后的管材在高壓液體的作用下貼靠充液 模具型腔成形出所需形狀的零件。最后切除多余的工藝補(bǔ)充面成形出最終 的零件。

充液成形的彎曲工序主要采用CNC(Computernumericalcontrol)彎曲。 在汽車底盤中所用的異性管材零件左右對稱件居多，為了提高生產(chǎn)效率節(jié) 省模具成本，通常做法是采用一模兩件成形，因此管材彎段的數(shù)量增加了 一倍。CNC彎曲通常采用帶芯軸的繞彎方式，彎曲出的管件精度高、截面 畸變小、生產(chǎn)效率高。如果兩個彎曲段的之間的直段長度過小或者連續(xù)的 彎曲段，CNC彎曲模具的夾持段需要造形夾模來實(shí)現(xiàn)，這就需要更復(fù)雜的 多層彎曲模具和多層的CNC彎管機(jī)。而CNC彎管機(jī)的層數(shù)越多，價格就 越昂貴，成本越高。這也為管材的彎曲提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在不增加工序和設(shè)備 能力的情況下，高效、高精度的連續(xù)軸線彎曲異形管件充液成形方法。

本發(fā)明提供的連續(xù)軸線彎曲異形管件充液成形方法所采用的技術(shù)方案 是：

1)選擇圓形長管作為坯料，根據(jù)最終零件的中心線的長度確定管坯的 長度。

2)彎曲工序：在CNC彎管機(jī)上進(jìn)行彎曲工序，為了避免彎曲模具造 形夾模和多層彎曲模需求，將面內(nèi)的兩個連續(xù)彎曲段(或中間直段長度小 于1.5倍管徑的兩個彎曲段)用一個相對彎曲半徑大的彎曲段代替，并且保 證這個大彎曲段兩側(cè)直段之間的夾角盡量接近連續(xù)彎曲段兩側(cè)直段之間的 夾角。對于多個同在一個平面內(nèi)的連續(xù)彎曲段彎曲過程可采用相同的彎曲 半徑。

3)預(yù)成形工序：將彎曲后的管材放入預(yù)成形模具對2)所述的大彎曲 段進(jìn)行進(jìn)一步壓彎和其對他特征的局部成形，以保證預(yù)成形后的管材能夠 順利的放入充液成形模具。預(yù)成形的沖壓方向平行于連續(xù)彎曲段所在的平 面。

4)充液成形工序：將預(yù)成形后的管材放入充液成形模具對3)壓彎后 產(chǎn)生畸變或塌陷彎曲段和其他局部特征進(jìn)行高壓充液整形。

5)切割工序：切除工藝補(bǔ)充面成形出最終的管件。

本發(fā)明的有益效果是能夠減小管材連續(xù)彎曲段彎曲內(nèi)側(cè)的壁厚減薄 率，提高成形質(zhì)量；減少了彎曲階段彎曲模具和CNC彎管機(jī)的層數(shù)和復(fù)雜 程度降低了生產(chǎn)成本；彎曲工序由原來的彎兩個彎曲段變成彎一個彎曲段 節(jié)省了工序時間，提高了生產(chǎn)效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明提供的軸線連續(xù)彎曲異形管件充液成形方法所適于制作 的一種左右對稱零件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例的一模兩件成形方案示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的軸線連續(xù)彎曲異形管件充液成形方法典型零件彎 曲工序所需成形零件的示意圖。

圖4是本發(fā)明提供的軸線連續(xù)彎曲異形管件充液成形方法典型零件預(yù) 成形合模過程示意圖。

圖5是本發(fā)明提供的軸線連續(xù)彎曲異形管件充液成形方法典型零件充 液成形合模過程示意圖。

圖6是本發(fā)明提供的軸線連續(xù)彎曲異形管件充液成形方法典型零件充 液成形過程典型截面變化情況示意圖。