[發(fā)明專利]一種矩形波紋管三步液壓精確成形模具及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110451347.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113290101B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉靜;王文華;呂志勇;李蘭云;左星煜;葛前;劉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué);西安恒熱熱力技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B21D15/06
• 分類號(hào): B21D15/06;B21D15/10;B21C37/15
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 王晶

一種矩形波紋管三步液壓精確成形模具及方法，下導(dǎo)板中心表面放置有下芯軸和下端蓋，下芯軸和下端蓋裝配體上套有矩形管坯，矩形管坯下端外側(cè)套有下端模片，下端模片與下端蓋接觸，下端模片的上方、矩形管坯的外側(cè)交替設(shè)置有定位限形模片與中間模片，且最上層與最下層為定位限形模片，最上層定位限形模片的上方設(shè)置有上端模片，上端模片套在矩形管坯上端的外側(cè)，矩形管坯上端內(nèi)側(cè)設(shè)置有上端蓋和上芯軸，上端蓋和上芯軸上方設(shè)置有上導(dǎo)板，導(dǎo)柱穿過(guò)下導(dǎo)板上的導(dǎo)柱安裝孔和上導(dǎo)板上軸套的導(dǎo)柱安裝孔。本發(fā)明制件精確高，成形工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，制造成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及周向外形輪廓為異形的金屬波紋管液壓成形技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種矩形波紋管三步液壓精確成形模具及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的圓形金屬波紋管是一類周向外形輪廓為圓形，具有U型、S型、Ω型等橫截面結(jié)構(gòu)形式的回轉(zhuǎn)體類零件，其作為彈性元件廣泛應(yīng)用于航空航天、船舶、核能、電力、石化、建筑等領(lǐng)域，起到柔性補(bǔ)償、密封、減振等功能，是管路連接系統(tǒng)、密封系統(tǒng)和減振系統(tǒng)重要零件之一。近年來(lái)，隨著金屬波紋管應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，面對(duì)一些特殊的工況條件，金屬波紋管的周向外形輪廓需采用矩形、跑道形等特殊形狀。

圓形金屬波紋管常見(jiàn)的成形方法有機(jī)械脹形、滾壓成形、液壓脹形等，其中液壓脹形工藝由于具有成形效率高、制件力學(xué)性能好、精度高、短周期、低成本、近凈成形等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外圓形金屬波紋管的精確塑性成形。

圓形金屬波紋管液壓脹形工藝(兩步法)包括起波和成形兩個(gè)步驟，由于成形過(guò)程中，圓管同一橫截面上各處沿徑向所受內(nèi)壓力和變形難易程度均相同，所以采用兩步法能夠制得精度高的圓形金屬波紋管。而矩形金屬波紋管具有明顯的周向外形輪廓變化(過(guò)渡圓角、直線段)，采用兩步法成形矩形金屬波紋管時(shí)，矩形管坯的四個(gè)過(guò)渡圓角處材料的變形抗力大于直線段處，若以過(guò)渡圓角處的成形內(nèi)壓力成形，直線段的波高則會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目標(biāo)值；若以直線段的成形內(nèi)壓力成形，則過(guò)渡圓角處的波高難以達(dá)到目標(biāo)值。因此，傳統(tǒng)的圓形金屬波紋管液壓脹形工藝(兩步法)不再適用于以矩形金屬波紋管為代表的異形金屬波紋管的精確塑性成形。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種矩形波紋管三步液壓精確成形模具及方法，在成形工藝不變的情況下，解決以矩形金屬波紋管為代表的異形金屬波紋的液壓精確塑性成形的工藝難題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種矩形波紋管三步液壓精確成形模具，包括平放于液壓機(jī)平臺(tái)上的下導(dǎo)板16，所述下導(dǎo)板16中心表面放置有下芯軸15和下端蓋4，所述下芯軸15和下端蓋4形成的裝配體上套有矩形管坯10，所述矩形管坯10下端的外側(cè)套有下端模片13，下端模片13與下端蓋4接觸，所述下端模片13的上方、矩形管坯10的外側(cè)交替設(shè)置有定位限形模片與中間模片，且最上層與最下層為定位限形模片，最上層定位限形模片的上方設(shè)置有上端模片5，上端模片5套在矩形管坯10上端的外側(cè)，所述矩形管坯10上端內(nèi)側(cè)設(shè)置有上端蓋4和上芯軸1，所述上芯軸1與下芯軸15軸心位置相同，上端蓋4和上芯軸1上方設(shè)置有上導(dǎo)板3，所述上導(dǎo)板3表面設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)柱軸套安裝孔，所述下導(dǎo)板16表面設(shè)置有四個(gè)導(dǎo)柱安裝孔，上導(dǎo)板3上的導(dǎo)柱軸套安裝孔和下導(dǎo)板16上的導(dǎo)柱安裝孔環(huán)繞矩形管坯10等間距設(shè)置，導(dǎo)柱7穿過(guò)下導(dǎo)板16上的導(dǎo)柱安裝孔和上導(dǎo)板3上軸套6的導(dǎo)柱安裝孔。

所述上芯軸1包括芯軸1-1和矩形底板1-2，矩形底板1-2為階梯形結(jié)構(gòu)，位于上芯軸1底部；芯軸1-1為圓柱形結(jié)構(gòu)，芯軸1-1設(shè)上置有與緊定螺母2相配合的螺紋，芯軸1-1位于矩形底板1-2上方形心處；所述緊定螺母2用于連接、固定上芯軸1和上端蓋4、下芯軸15和下端蓋4；