[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合管材及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610874494.5
• 申請(qǐng)日: 2016-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107876617A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B21D26/051
• 分類(lèi)號(hào): B21D26/051;B21D26/041;F16S3/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 嚴(yán)政,鄒飛艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管材領(lǐng)域，具體地，涉及一種復(fù)合管材、一種復(fù)合管材的制造方法以及由該方法制造得到的復(fù)合管材。

背景技術(shù)

減輕汽車(chē)、飛機(jī)的自重是減少能耗和污染排放的主要措施之一。輕量化的主要途徑是采用輕質(zhì)材料和輕體結(jié)構(gòu)。輕質(zhì)材料包括鋁合金、鎂合金和復(fù)合材料等，輕體結(jié)構(gòu)的主要形式包括整體結(jié)構(gòu)、薄殼和空心變截面。對(duì)于空心變截面零部件，傳統(tǒng)的制造工藝一般為先沖壓成形兩個(gè)半片，然后再焊接成整體，該工藝不僅工序復(fù)雜，而且質(zhì)量難以保證。而內(nèi)高壓成形特別適合成形空心變截面零部件。在內(nèi)高壓成形時(shí)，管坯在內(nèi)部高壓液體和兩端軸向載荷的共同作用下發(fā)生形變并最終貼合模具，由此得到所需幾何形狀的零部件，其中，所得成形零部件的形狀可以通過(guò)控制模具的內(nèi)部形狀而得以控制。然而，現(xiàn)有的輕合金管材在常溫下成型性差，難以采用高壓成型得到輕合金管材。

為了解決該問(wèn)題，CN1751819A公開(kāi)了一種采用在高壓成形時(shí)對(duì)輕質(zhì)管坯進(jìn)行加熱以提高其成形性能的方法制造輕質(zhì)合金管材。具體地，CN1751819A公開(kāi)了一種輕合金管材熱態(tài)內(nèi)高壓成形方法，該方法包括以下步驟：(1)將模具加熱到150-500℃；(2)將管坯放入經(jīng)步驟(1)加熱的模具中，將模具閉合；(3)將沖頭與管坯的兩端部接觸并密封，然后通過(guò)管路向管坯內(nèi)注入150-500℃的熱態(tài)液體介質(zhì)；(4)當(dāng)模具、管坯以及熱態(tài)液體介質(zhì)的溫度達(dá)到150-500℃時(shí)，通過(guò)控制沖頭的軸向載荷以及熱態(tài)液體介質(zhì)的壓力，使管坯發(fā)生變形，即制造出設(shè)計(jì)的輕合金管材零部件。然而，該方法雖然解決了現(xiàn)有的輕合金管材在常溫下成形性差、加工困難的問(wèn)題，但是該方法需要將模具加熱至較高溫度，同時(shí)采用熱態(tài)液體介質(zhì)，能耗高，成形條件苛刻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服采用現(xiàn)有的方法制造輕質(zhì)管材時(shí)，存在能耗高且成形條件苛刻的缺陷，而提供一種新的復(fù)合管材、一種復(fù)合管材的制造方法以及由該方法制造的復(fù)合管材。

具體地，本發(fā)明提供了一種復(fù)合管材，其中，所述復(fù)合管材包括緊密配合的內(nèi)管和外管，所述外管由鋼材制成，所述內(nèi)管由輕質(zhì)合金制成，且所述外管和內(nèi)管之間不包括粘結(jié)劑。

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合管材的制造方法，其中，該方法包括將內(nèi)管坯置于外管坯之內(nèi)，之后進(jìn)行內(nèi)高壓成形；所述外管坯由鋼材制成，所述內(nèi)管坯由輕質(zhì)合金制成。

此外，本發(fā)明還提供了由上述方法制造得到的復(fù)合管材。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究后發(fā)現(xiàn)，由鋼材制成的管坯的強(qiáng)度較高且易成型，在較大的形變量下不易破裂，但是質(zhì)量通常較重；由輕質(zhì)合金制成的管坯質(zhì)量較輕，但是強(qiáng)度較低且不易成型，在較大的形變量下容易破裂；而將鋼材管坯作為外管坯且將輕質(zhì)合金管坯作為內(nèi)管坯，在成形過(guò)程中不僅能夠利用鋼材管坯良好的塑性變形能力對(duì)不易變形的輕質(zhì)合金管坯進(jìn)行約束，不易破損，而且輕質(zhì)合金管坯在被鋼材管坯包覆的這種特定應(yīng)力狀態(tài)下的變形能力能夠顯著提高，同時(shí)在兩種管坯間摩擦力的作用可有效降低輕質(zhì)合金管坯厚度減薄不均勻性，得到的復(fù)合管材的密度小，介于輕質(zhì)合金和鋼材之間，強(qiáng)度高，特別適用于輕量化高性能要求的產(chǎn)品領(lǐng)域。此外，采用本提供的方法可以無(wú)需模具加熱以及熱態(tài)液體介質(zhì)的使用，節(jié)能環(huán)保，易實(shí)施。綜上，采用本發(fā)明提供的方法得到的復(fù)合管材的結(jié)構(gòu)完整、密度較低且強(qiáng)度較高，極具工業(yè)應(yīng)用前景。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的復(fù)合管材的一種具體制造方法的初始狀態(tài)的剖視圖；

圖2為本發(fā)明的復(fù)合管材的一種具體制造方法的終止?fàn)顟B(tài)的剖視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1-滑動(dòng)沖頭；2-模具；3-外管坯；4-內(nèi)管坯；5-管路。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō)，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開(kāi)。

本發(fā)明提供的復(fù)合管材包括緊密配合的內(nèi)管和外管，所述外管由鋼材制成，所述內(nèi)管由輕質(zhì)合金制成，且所述外管和內(nèi)管之間不包括粘結(jié)劑。