一種管件內(nèi)高壓成形裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于內(nèi)高壓成形裝備領(lǐng)域，特別涉及一種管件內(nèi)高壓成形裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，隨著航空、航天、汽車和機(jī)械行業(yè)對(duì)機(jī)構(gòu)整體化和輕量化的需求越來(lái)越高，內(nèi)高壓成形技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，逐漸成為工業(yè)生產(chǎn)中制造復(fù)雜異形截面輕體構(gòu)件的一種先進(jìn)成形技術(shù)。管件內(nèi)高壓成形是通過(guò)上、下模合模后，往模具型腔內(nèi)充入一定壓力的成形介質(zhì)，同時(shí)，左、右兩側(cè)推頭把管坯材料從左、右兩側(cè)送往模具型腔，在高壓成形介質(zhì)和推頭補(bǔ)料的共同作用下，使管坯發(fā)生變形與模具貼合，從而實(shí)現(xiàn)管件成形，如三通、四通等。
[0003]管坯主要是在內(nèi)部高壓液體作用下發(fā)生變形，通常在管坯內(nèi)部需要上百兆帕的內(nèi)壓，根據(jù)管坯壁厚和成形形狀的不同，需要的液體壓力更高。管坯成形過(guò)程中，高壓液體的作用力通過(guò)管壁傳遞到模具內(nèi)腔，作用在模腔內(nèi)部的高達(dá)上萬(wàn)噸。為了保證管件成形的質(zhì)量，成形過(guò)程中上下模具不能分開(kāi)。因此，傳統(tǒng)的管坯內(nèi)高壓成形裝置在模具合模時(shí)鎖模力就為大于零件克服最大工作壓力時(shí)所需的合模抗力，且此鎖模力在整個(gè)成形過(guò)程中為一恒定值，保證整個(gè)成形過(guò)程上下模具不分開(kāi)。通常模具的開(kāi)合和鎖模力由同一油缸實(shí)現(xiàn)，這就造成對(duì)設(shè)備保壓要求高，特別是大口徑的管件成形，由于模具的開(kāi)合行程較大，而且鎖模需要的鎖模力高達(dá)上萬(wàn)噸，導(dǎo)致油缸的規(guī)模很大，特別是大口徑的內(nèi)高壓成形件充液時(shí)間長(zhǎng)，裝置在成形初始階段合模力相對(duì)較小，而傳統(tǒng)成形裝置整個(gè)過(guò)程鎖模力始終唯一，且非常大，造成不必要的資源浪費(fèi)，同時(shí)，在成形過(guò)程中鎖模力直接作用在模具上，模具易發(fā)生形變，使得管件質(zhì)量和精度低，模具壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種管件內(nèi)高壓成形裝置，其通過(guò)鎖鉗自身材料的性能保證管件成形過(guò)程中模具不會(huì)分離，且產(chǎn)生了足夠的鎖模力，無(wú)需大油缸來(lái)產(chǎn)生鎖模力，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的設(shè)備，提高了模具的壽命和管件成形質(zhì)量，具有鎖模方便、控制簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種管件內(nèi)高壓成形裝置，包括機(jī)架2和下平臺(tái)5，其特征在于，機(jī)架2固定在下平臺(tái)5上，提升油缸3固定在機(jī)架2上，并與上模具8連接，上模具8內(nèi)部有上脫模油缸9，上模具8的鎖緊面是一斜面，與上模具8對(duì)應(yīng)下方設(shè)置有下模具10，下模具10固定在下平臺(tái)5上，下脫模油缸11位于下模具10內(nèi)部，下模具10的鎖緊面是一斜面，左充液裝置I位于機(jī)架2的左側(cè)，并固定在下平臺(tái)5上；右充液裝置4位于機(jī)架2右側(cè)，并固定在下平臺(tái)5上；前鎖鉗12位于機(jī)架2的前側(cè)，并與下平臺(tái)5連接，前鎖鉗12可在下平臺(tái)5上滑動(dòng)；前鎖鉗油缸13與前鎖鉗12連接，并固定在下平臺(tái)5上；后鎖鉗7位于機(jī)架2的后側(cè)，并與下平臺(tái)5連接，后鎖鉗油缸6固定在下平臺(tái)5上，并與后鎖鉗7連接，后鎖鉗7可在下平臺(tái)5上滑動(dòng)；后鎖鉗油缸6與后鎖鉗7連接，并固定在下平臺(tái)5上。
[0006]所述的上模具8的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2。到8°。
[0007]所述的下模具10的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2°到8°。
[0008]本實(shí)用新型有益效果:
[0009]本實(shí)用新型通過(guò)前后鎖鉗將上下模具緊緊鎖住，在管件整個(gè)成形過(guò)程中保證了模具不會(huì)分離，由于通過(guò)前后鎖鉗自身的材料性能來(lái)克服管件成形過(guò)程對(duì)模具的壓力，無(wú)需大型油缸來(lái)產(chǎn)生巨大的鎖緊力，不但大大簡(jiǎn)化了成形裝置，降低了系統(tǒng)的功率和噸位，而且造價(jià)低；成形過(guò)程模具鎖緊力與管件對(duì)模具的壓力呈正比，避免了整個(gè)過(guò)程模具承受很大的鎖緊力，提高了模具的壽命；顯著提高成形零件的質(zhì)量；由于開(kāi)始?jí)毫Φ凸芘髯冃窝a(bǔ)料充分，材料流動(dòng)性增強(qiáng)，脹形時(shí)的減薄量顯著降低，疲勞強(qiáng)度高，剛性好；且裝置簡(jiǎn)單穩(wěn)定性好，便于控制。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的初始結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的復(fù)合管成型結(jié)束結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是模具和勾頭鎖緊示意圖。
[0013]圖4是裝置俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]參照?qǐng)D1和圖2，一種管件內(nèi)高壓成形裝置，包括包括機(jī)架2和下平臺(tái)5，其特征在于，機(jī)架2固定在下平臺(tái)5上，提升油缸3固定在機(jī)架2上，并與上模具8連接，由于提升油缸3的作用是將上模具8進(jìn)行提升，其作用力只需克服上模具8的自重，因此提升油缸3質(zhì)量型號(hào)相對(duì)很?。簧夏＞?內(nèi)部設(shè)有上脫模油缸9，上脫模油缸9用于成形完畢后使成形零件與上模具8脫離，防止由于成形過(guò)程中管坯變形與上模具8緊密貼合而在上模具8提升時(shí)將成形管件一塊提起造成成形管件摔落損壞，上模具8的鎖緊面是一斜面，此斜面能夠保證模具和鎖鉗鎖緊時(shí)達(dá)到自鎖；與上模具8對(duì)應(yīng)下方設(shè)置有下模具10，下模具10固定在下平臺(tái)5上，下脫模油缸11位于下模具10內(nèi)部，下脫模油缸11的作用是使成形零件與下模具10脫離，便于成形零件取出，下模具10的鎖緊面是一斜面，此斜面能夠保證鎖緊時(shí)達(dá)到自鎖；左充液裝置I位于機(jī)架2的左側(cè)，固定在下平臺(tái)5上，其能夠在管坯端面進(jìn)行密封，防止成形過(guò)程高壓介質(zhì)的泄露，同時(shí)還能向管坯內(nèi)壁充入高壓介質(zhì)，使管坯進(jìn)行成形；右充液裝置4位于機(jī)架2右側(cè)，并固定在下平臺(tái)5上；前鎖鉗12位于機(jī)架2的前側(cè)，并與下平臺(tái)5連接，前鎖鉗12可在下平臺(tái)5上滑動(dòng)；前鎖鉗油缸13與前鎖鉗12連接，并固定在下平臺(tái)5上；能夠推動(dòng)前鎖鉗12滑動(dòng)進(jìn)而鎖緊和松開(kāi)模具，由于推動(dòng)過(guò)程只需克服摩擦力，所以前鎖鉗油缸13質(zhì)量型號(hào)；前鎖鉗12的鎖緊面有一定的斜度，保證鎖緊模具時(shí)能夠自鎖；后鎖鉗7位于機(jī)架2的后側(cè)，并與下平臺(tái)5連接，后鎖鉗7可在下平臺(tái)5上滑動(dòng)；后鎖鉗油缸6固定在下平臺(tái)5上，并與后鎖鉗7連接，能夠推動(dòng)后鎖鉗7滑動(dòng)進(jìn)而鎖緊和松開(kāi)模具，由于推動(dòng)過(guò)程只需克服摩擦力，所以后鎖鉗油缸6質(zhì)量型號(hào)相對(duì)很??；后鎖鉗7的鎖緊面有一定的斜度，保證鎖緊模具時(shí)能夠自鎖；
[0016]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0017]在管坯內(nèi)高壓成形過(guò)程中，首先管坯放到下模具10內(nèi)，提升油缸3伸長(zhǎng)使上模具8下降，直至上模具8與下模具10貼合，此時(shí)管坯完全封閉在上模具8與下模具10內(nèi)部，然后前鎖鉗油缸13伸長(zhǎng)推動(dòng)前鎖鉗12移動(dòng)直至前鎖鉗12將上下模具前側(cè)鎖緊，同時(shí)后鎖鉗油缸6伸長(zhǎng)推動(dòng)后鎖鉗7移動(dòng)直至后鎖鉗7將上下模具后側(cè)鎖緊，如圖4所示，由于前鎖鉗12、上模具8、下模具10和后鎖鉗7的鎖緊面為斜面且能夠自鎖，所以前鎖鉗油缸13和后鎖鉗油缸6在整個(gè)過(guò)程都無(wú)需很大的作用力，只需要克服摩擦力；一旦內(nèi)部有作用力便形成自鎖，不會(huì)自己松開(kāi)；接著左充液裝置I和右充液裝置4將管坯端部接觸并形成錐面密封，并向管坯內(nèi)部充入高壓液體，管坯在高壓液體作用下進(jìn)行成形，為了使管件成形，高壓液體壓力不斷升高，管件對(duì)上下模具產(chǎn)生的作用力不斷增大，上模具8和下模具10承受的成形力傳遞給前鎖鉗12和后鎖鉗7，鎖鉗承受的巨大成形力通過(guò)自身彈性變形抵消，由于鎖鉗的彈性變形極小，相對(duì)于模具的彈性變形可以忽略，因此上下模具成形過(guò)程不會(huì)分離，由于前后鎖鉗和上下模具的自鎖作用，上下模具不會(huì)分離，保證了成形過(guò)程順利進(jìn)行。高壓成形時(shí)前鎖鉗油缸13和后鎖鉗油缸6無(wú)需作用力，降低了能耗。成形完畢后，左充液裝置I和右充液裝置4進(jìn)行泄壓，前鎖鉗12和后鎖鉗7在前鎖鉗油缸13和后鎖鉗油缸6的作用下消除鎖鉗與模具的自鎖，使前鎖鉗12和后鎖鉗7返回初始位置，模具此時(shí)無(wú)鎖緊力，由于在成形過(guò)程管件發(fā)生較大變形可能會(huì)與模具的內(nèi)壁緊密貼合，上模具8在提升油缸3緩慢提升時(shí)，上脫模油缸9作用進(jìn)行脫模，保證上模具8與下模具10分開(kāi)過(guò)程時(shí)不會(huì)損壞成形零件；最后下脫模油缸11作用，使成形零件與下模具10分開(kāi)，完成了整個(gè)成形過(guò)程。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管件內(nèi)高壓成形裝置，包括機(jī)架(2)和下平臺(tái)(5)，其特征在于，機(jī)架(2)固定在下平臺(tái)(5)上，提升油缸(3)固定在機(jī)架(2)上，并與上模具(8)連接，上模具(8)內(nèi)部有上脫模油缸(9)，上模具(8)的鎖緊面是一斜面，與上模具(8)對(duì)應(yīng)下方設(shè)置有下模具(10)，下模具(10)固定在下平臺(tái)(5)上，下脫模油缸(11)位于下模具(10)內(nèi)部，下模具(10)的鎖緊面是一斜面，左充液裝置(I)位于機(jī)架(2)的左側(cè)，并固定在下平臺(tái)(5)上；右充液裝置(4)位于機(jī)架(2)右側(cè)，并固定在下平臺(tái)(5)上；前鎖鉗(12)位于機(jī)架(2)的前側(cè)，并與下平臺(tái)(5 )連接，前鎖鉗(12 )可在下平臺(tái)(5 )上滑動(dòng)；前鎖鉗油缸(13 )與前鎖鉗(12 )連接，并固定在下平臺(tái)(5)上；后鎖鉗(7)位于機(jī)架(2)的后側(cè)，并與下平臺(tái)(5)連接，后鎖鉗油缸(6)固定在下平臺(tái)(5)上，并與后鎖鉗(7)連接，后鎖鉗(7)可在下平臺(tái)(5)上滑動(dòng)；后鎖鉗油缸(6)與后鎖鉗(7)連接，并固定在下平臺(tái)(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管件內(nèi)高壓成形裝置，其特征在于，所述的上模具(8)的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2°到8°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管件內(nèi)高壓成形裝置，其特征在于，所述的下模具(10)的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2°到8°。
【專利摘要】一種管件內(nèi)高壓成形裝置，包括由左充液裝置、機(jī)架、提升油缸、右充液裝置、下平臺(tái)、前鎖鉗油缸、前鎖鉗、上模具、上脫模油缸、下模具、下脫模油缸、后鎖鉗、后鎖鉗油缸等組成，在液脹成型過(guò)程中前后鎖鉗能夠與上下模具的接觸面形成自鎖，無(wú)需其它作用力鎖鉗便能與模具緊密接觸；隨著成形壓力升高，鎖鉗承受的管件給模具的巨大成形力通過(guò)自身彈性變形抵消，由于鎖鉗的彈性變形極小，相對(duì)于模具的彈性變形可以忽略，因此上下模具成形過(guò)程不會(huì)分離，保證了管件成形質(zhì)量。整個(gè)過(guò)程無(wú)需大型油缸鎖緊，大大降低了成形系統(tǒng)噸位和能耗，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，便于控制，模具壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B21D26-033, B21D26-039
【公開(kāi)號(hào)】CN204448967
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520109397
【發(fā)明人】馬海寬, 劉繼高, 徐能惠, 李培力, 隋健, 寇永樂(lè)
【申請(qǐng)人】中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年2月14日