[發(fā)明專利]微金屬T形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備及成形方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710304006.1
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN107030171A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張自成;許艷云;申玉鑫;孔祥偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D26/037
• 分類號(hào): B21D26/037;B21D26/041;B21D37/16
• 代理公司: 北京易捷勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11613
• 代理人: 齊勝杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬管件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微金屬T形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備及微金屬T形管的內(nèi)高壓成形方法。

背景技術(shù)

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著制造領(lǐng)域中微型化趨勢(shì)的不斷發(fā)展，微型零件的需求量越來越大，特別是在微型機(jī)械(Micro machine)和微型機(jī)電系統(tǒng)(Micro electro-mechanical system，MEMS)中，比較典型的應(yīng)用是電子產(chǎn)品及醫(yī)療器械的零部件生產(chǎn)。當(dāng)今科技研究的兩個(gè)趨勢(shì)是巨型化和微型化。其中，微型化因其可大批量生產(chǎn)，高效率，高精度，成本低，污染少等優(yōu)勢(shì)深受市場(chǎng)的需求。目前，微成形主要分為微體積成形(如擠壓、墩粗、脹形、鍛造等)，微薄板成形(如拉伸、沖裁、彎曲等)。

作為一種較常見的內(nèi)高壓成形方式，T形三通管的內(nèi)高壓成形在實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)領(lǐng)域有著較廣泛的應(yīng)用。常規(guī)內(nèi)高壓成形T形管設(shè)備的介質(zhì)為液壓。在此基礎(chǔ)上，由于金屬微細(xì)管和常規(guī)尺寸管材在成形過程中存在著差異，最明顯的區(qū)別在于微金屬T形管成形過程中需要的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)尺寸的金屬T形管材，而需要提供過高的壓力對(duì)設(shè)備各方面性能要求高，難度大。

為了解決上述問題，常采用對(duì)管材加熱的方法來降低管材強(qiáng)度，以達(dá)到降低成形壓力的目的。但是，如果在采用加熱的前提下使用傳統(tǒng)的液壓成形設(shè)備加工成形，其高溫條件容易導(dǎo)致液體介質(zhì)燃燒等意外發(fā)生，所以考慮到內(nèi)高壓液體介質(zhì)燃點(diǎn)等的限制，不適用于高溫條件下成形，在一定程度上限制了微金屬T形管成形技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種操作方便，安全性能高，能夠在高溫條件下實(shí)現(xiàn)微金屬T形管的氣壓內(nèi)高壓成形，降低對(duì)成形壓力的要求和對(duì)設(shè)備的性能要求，節(jié)省制造成本的微金屬T形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備及成形方法。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

本發(fā)明提供一種微金屬T形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備，包括機(jī)架、安裝在機(jī)架上的成形模具、呈直線排布的兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭、以及用于限制T形管成形高度的成形端平衡沖頭，所述成形模具包括上模和下模，所述上模和下模上均設(shè)置有T形型腔，每個(gè)軸端進(jìn)給沖頭均與一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置連接，成形端平衡沖頭垂直于兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭設(shè)置，且與成形端平衡動(dòng)力裝置連接，兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭中的其中一個(gè)軸端進(jìn)給沖頭上設(shè)置有氣體通道，所述氣體通道與高壓氣體供給裝置連接，所述上模的底部和下模的頂部均安裝有加熱裝置；

當(dāng)上模和下模閉合時(shí)，啟動(dòng)加熱裝置，并向氣體通道內(nèi)通入高壓空氣，兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭伸入并擠壓待成形微金屬管的兩端，同時(shí)，成形端平衡沖頭向垂直并遠(yuǎn)離待成形微金屬管的方向后退預(yù)設(shè)距離，將待成形微金屬管成形為微金屬T形管。

優(yōu)選的，所述成形設(shè)備還包括熱電偶和溫控器，所述溫控器分別與加熱裝置與熱電偶連接，所述熱電偶用于實(shí)時(shí)檢測(cè)待成形微金屬管的加熱溫度。

優(yōu)選的，所述上模和下模上各相應(yīng)T形型腔的成形端兩側(cè)均設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)安裝有加熱棒。

優(yōu)選的，所述高壓氣體供給裝置包括高壓儲(chǔ)氣容器，所述高壓儲(chǔ)氣容器通過高壓管與氣體通道連通，所述高壓管上安裝有氣壓開關(guān)閥、安全閥、減壓閥和壓力表。

優(yōu)選的，所述成形設(shè)備還包括壓力控制器、與壓力控制器連接的壓力傳感器和壓力顯示裝置，所述壓力傳感器安裝在上模上，用于檢測(cè)合模壓力的大小。

優(yōu)選的，所述成形設(shè)備還包括與上模連接且驅(qū)動(dòng)上模升降運(yùn)動(dòng)的模具動(dòng)力裝置，所述模具動(dòng)力裝置包括從上到下依次連接的伺服電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和絲杠螺母組件。

優(yōu)選的，所述絲杠螺母組件的螺母通過安裝支架與活動(dòng)板連接，所述上模安裝在活動(dòng)板的底部，所述下模安裝在機(jī)架的底板上；

所述成形設(shè)備還包括導(dǎo)桿組件，所述導(dǎo)桿組件包括若干個(gè)導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿的底端與機(jī)架的底板連接，所述活動(dòng)板可沿導(dǎo)桿升降運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)上模升降運(yùn)動(dòng)；

所述機(jī)架的底板底部連接有第一支撐底座，所述第一支撐底座上設(shè)置有兩條平行導(dǎo)軌，兩個(gè)所述軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置安裝在兩條導(dǎo)軌內(nèi)，所述成形端平衡動(dòng)力裝置安裝在第二支撐底座上。

優(yōu)選的，所述第一支撐底座和第二支撐底座的底部均設(shè)置有支撐腳，所述支撐腳與相應(yīng)支撐底座之間設(shè)置有升降調(diào)整裝置，用于調(diào)節(jié)相應(yīng)支撐底座的水平高度。

優(yōu)選的，所述機(jī)架上設(shè)置有上限位裝置和下限位裝置，分別對(duì)上模的升降距離進(jìn)行限定。