[發(fā)明專(zhuān)利]一種電脈沖輔助管材縮口增厚的成形裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110092722.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112893665B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范玉斌;徐佳俊;徐雪峰;伍世天;陶銳辰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21D41/04
• 分類(lèi)號(hào): B21D41/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發(fā)明涉及一種電脈沖輔助管材縮口增厚的成形裝置及方法，裝置包括：連接件，與成形裝置本體頂部的下表面連接；推頭，與連接件連接；第一絕緣墊片，位于推頭的下表面；電極板，設(shè)置在第一絕緣墊片的下方；電極彈片，設(shè)置在電極板的開(kāi)孔中；陶瓷模具，設(shè)置在電極板的下方，管坯的底部插入陶瓷模具內(nèi)；第二絕緣墊片，設(shè)置在陶瓷模具的下方；支撐架，設(shè)置在第二絕緣墊片的下方；縮口電極棒，設(shè)置在陶瓷模具的型腔內(nèi)，并穿過(guò)陶瓷模具和支撐架的頂部；銅鼻子，設(shè)置在縮口電極棒的下方并與縮口電極棒接觸；千斤頂，設(shè)置在銅鼻子的下方；電源，正極與電極板連接，負(fù)極與銅鼻子連接。本發(fā)明中上述裝置能夠增加管材增厚厚度，且體積小成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管材縮口增厚領(lǐng)域，特別是涉及一種電脈沖輔助管材縮口增厚的成形裝置及方法。

背景技術(shù)

管材縮口增厚技術(shù)是一種將管坯一端的直徑縮小、壁厚增厚的塑性成形技術(shù)，屬于管材塑性加工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于航空航天、車(chē)輛等領(lǐng)域，特別是在航空制造領(lǐng)域，有效地提高了飛機(jī)輕量化水平。其制造原理是提高管材塑性，將其一端擠入模具實(shí)現(xiàn)縮口增厚，并利用變形區(qū)和非變形區(qū)的高溫度梯度增加增厚厚度。成品管材的增厚部位在日后的使用中需攻螺紋并與其他部件螺紋連接，因此縮口增厚管材成品的增厚厚度越大，螺紋連接可靠性越好，零件質(zhì)量越高。傳統(tǒng)的縮口增厚技術(shù)利用模具加熱來(lái)提高管材熱塑性，變形區(qū)的模具加熱與非變形區(qū)的液冷實(shí)現(xiàn)高的溫度梯度，但是增厚厚度受限，而且制造設(shè)備涵蓋液壓機(jī)、縮口模具、加熱棒、液冷設(shè)備等，存在設(shè)備成本高、工期長(zhǎng)等不足。為進(jìn)一步增加管材增厚厚度、制造設(shè)備輕量化，發(fā)明此專(zhuān)利。本發(fā)明采用增加管材電致塑性方法，發(fā)明了電脈沖輔助管材縮口增厚的成形方法及裝置，其原理是電致塑性效應(yīng)，管材通電后，高密度脈沖電流提高了管材內(nèi)部金屬原子的運(yùn)動(dòng)能量，加快位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)速度，其次金屬電阻使管材溫度升高、軟化，提升了管材的塑性成形能力，溫度梯度由變形區(qū)的通電管材自阻加熱和非變形區(qū)的氣冷實(shí)現(xiàn)，使用液壓實(shí)驗(yàn)機(jī)擠壓管材至縮口模具中實(shí)現(xiàn)縮口和增厚，制造出比傳統(tǒng)熱塑性工藝增厚厚度更高的管材，并且制造設(shè)備成本更少，制造工期更短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電脈沖輔助管材縮口增厚的成形裝置及方法，增加管材增厚厚度，減少設(shè)備體積及重量，降低設(shè)備成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種電脈沖輔助管材縮口增厚的成形裝置，所述裝置包括：

連接件，與成形裝置本體頂部的下表面連接；

推頭，與所述連接件連接；

第一絕緣墊片，位于所述推頭的下表面，管坯位于第一絕緣墊片下方；

電極板，設(shè)置在所述第一絕緣墊片的下方，中間設(shè)置開(kāi)孔，管坯穿入所述開(kāi)孔；

電極彈片，設(shè)置在電極板的開(kāi)孔中，且與管坯接觸；

陶瓷模具，設(shè)置在電極板的下方，管坯的底部插入陶瓷模具內(nèi)；

第二絕緣墊片，設(shè)置在所述陶瓷模具的下方；

支撐架，設(shè)置在所述第二絕緣墊片的下方，所述電極板、所述陶瓷模具、所述第二絕緣墊片通過(guò)連接桿固定在所述支撐架上；

空冷設(shè)備，設(shè)置在所述支撐架上；

縮口電極棒，設(shè)置在陶瓷模具的型腔內(nèi)，并穿過(guò)陶瓷模具和支撐架的頂部；

銅鼻子，設(shè)置在所述縮口電極棒的下方并與所述縮口電極棒接觸；

千斤頂，設(shè)置在所述銅鼻子的下方；

電源，正極與所述電極板連接，負(fù)極與所述銅鼻子連接。

可選的，所述縮口電極棒包括：縮口電極頭、插銷(xiāo)、第一增厚電極套以及第二增厚電極套；所述插銷(xiāo)用于連接所述縮口電極頭和縮口電極棒本體；所述第一增厚電極套和所述第二增厚電極套套設(shè)在所述縮口電極棒本體上。