專利名稱：一種管材內(nèi)高壓成形裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管材內(nèi)高壓成形領(lǐng)域，特別涉及一種用于管材內(nèi)高壓成形的裝置和方法。
背景技術(shù)：
管材內(nèi)高壓成形是近年來發(fā)展的先進(jìn)成形技術(shù)，節(jié)省材料、強(qiáng)度高，特別是在飛機(jī)制造、汽車制造等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，傳統(tǒng)的管材內(nèi)高壓成形方法是先在中空的管材中填充液體，然后兩邊推頭補(bǔ)料，與此同時(shí)增壓器向管內(nèi)的液體增壓，使管坯貼合在模具型腔表面，從而實(shí)現(xiàn)零件的成形。例如CN2427399Y，CN101618415A中就公開了這種管材的成形方法和裝置。該方法和裝置雖然應(yīng)用廣泛，但由于要充液，且要專門的增壓器增壓，不僅使工作效率低下，而且需要制造增壓器，特別是壓力高，體積大時(shí)，增壓器體積龐大，且需要相應(yīng)的管路和接頭，使系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出的一種效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要體積龐大的增壓器，不需要專門的補(bǔ)水裝置的管材內(nèi)高壓成形裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是通過如下方式來解決其技術(shù)問題的:
一種管材內(nèi)高壓成形裝置，其包括:模具，用于把管材制成所需的形狀；施壓密封裝置，該施壓密封裝置與管材相鄰的斷面能夠與管材端面形成密封，并且能夠?yàn)楣懿某尚问┘幼銐虻膬?nèi)壓力。進(jìn)一步地，該模具包括上模具和下模具，其中上模具可以上下移動(dòng)合模，下模具中設(shè)置有管材固定結(jié)構(gòu)；施壓密封裝置包括增壓桿、推頭，增壓桿為左右對(duì)稱設(shè)置，左、右推頭內(nèi)設(shè)置有增壓桿，推頭與中空管材的端面接觸并能形成密封；該成形裝置還包括一個(gè)水槽，其中注入液體，管材全部浸入水槽的液體中，左、右推頭與水槽的壁形成動(dòng)密封連接，使得左、右推頭能夠自由地相對(duì)水槽壁做活塞運(yùn)動(dòng)但又不會(huì)泄露水槽中的液體。本發(fā)明還涉及一種采用前述裝置進(jìn)行管材成形的方法，其包含如下步驟:
將管材放入裝載有液體的水槽中，然后進(jìn)行合模；左、右側(cè)推頭前行，在管材兩端的口部形成密封，左、右推頭與管材內(nèi)腔形成密封腔；左、右推頭繼續(xù)前行，實(shí)現(xiàn)管材的軸向補(bǔ)料，在軸向補(bǔ)料時(shí)，由于被密封的管材內(nèi)部密封腔液體受到擠壓，密封腔內(nèi)形成內(nèi)壓，在內(nèi)壓的作用下，管材外壁基本貼合在模具型腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)管材的基本成形。
更進(jìn)一步地:本發(fā)明的方法還包括管材成形后的整形，該步驟中將位于左、右推頭內(nèi)的增壓桿繼續(xù)前行，管材內(nèi)部密封腔壓力繼續(xù)升高，使坯料充分貼合在模具型腔，實(shí)現(xiàn)管材的最終成形。通過采用 以上技術(shù)方案，本發(fā)明可以達(dá)到如下優(yōu)點(diǎn):
①整個(gè)過程不需要專門的充液裝置和充液過程，節(jié)省了充液裝置的成本和充液時(shí)間，降低了電機(jī)功率；②由于現(xiàn)有技術(shù)中超高壓是直接通過增壓桿打入到模具型腔，不需要龐大的增壓器，且節(jié)省了相應(yīng)的超高壓管路，不僅控制成本大大降低，而且系統(tǒng)的安全性、可靠性顯著增強(qiáng)增壓桿能獲得很大的增壓比，型腔工作壓力高，管坯貼合性好，不僅使零件尺寸精度增高，表面質(zhì)量好，而且機(jī)械性能顯著增強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)高的質(zhì)量強(qiáng)度比。減少了材料的用量，符合國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略。④由于管材內(nèi)部密封腔壓力是由左、右推頭內(nèi)的增壓桿擠壓所產(chǎn)生的，當(dāng)增壓桿卸載時(shí)，管材內(nèi)部密封腔壓力能平穩(wěn)可靠卸載，無沖擊、振動(dòng)。


圖1為本發(fā)明中的管材內(nèi)高壓成形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A-D為本發(fā)明中管材內(nèi)高壓成形裝置工作方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的管材內(nèi)高壓成形裝置包括增壓桿1，該增壓桿I為左、右對(duì)稱設(shè)置，左、右推頭2、6內(nèi)設(shè)置有增壓桿1，左、右推頭2、6與中空管材5的端面接觸并形成密封腔；該管材內(nèi)高壓成形裝置還包括上模具4和下模具7，用于把管材5制成所需的形狀。該成形裝置還包括一個(gè)水槽3,其中注入液體,管材5全部浸入水槽3的液體中。左、右推頭2、6與水槽3的壁形成動(dòng)密封連接，使得推頭2、6能夠自由地相對(duì)水槽3的壁做活塞運(yùn)動(dòng)但又不會(huì)泄露水槽3中的液體。本發(fā)明的管材內(nèi)高壓成·形方法如下:將管材5放入水槽3中的下模具7的型腔內(nèi)，上模4下行合模，如圖2A所示；左、右側(cè)推頭2、6前行，在管材5兩端的口部形成密封，左、右推頭2、6與管材5內(nèi)腔形成密封腔，如圖2B所示；左、右推頭2、6繼續(xù)前行，實(shí)現(xiàn)管材5的軸向補(bǔ)料，在軸向補(bǔ)料的時(shí)，由于被密封的管材5內(nèi)部密封腔液體受到擠壓，密封腔內(nèi)形成內(nèi)壓，在內(nèi)壓的作用下管材5外壁基本貼合在模具型腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)管材5的基本成形，如圖2C所示。整形階段，位于左、右推頭2、6內(nèi)的增壓桿I繼續(xù)前行，管材5內(nèi)部密封腔壓力繼續(xù)升高，使坯料充分貼合在模具型腔，實(shí)現(xiàn)管材5的最終成形。如圖2D所示。通過采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明可以達(dá)到如下優(yōu)點(diǎn):
①整個(gè)過程不需要專門的充液裝置和充液過程，節(jié)省了充液裝置的成本和充液時(shí)間，降低了電機(jī)功率;②由于現(xiàn)有技術(shù)中超高壓是直接通過增壓桿打入到模具型腔，不需要龐大的增壓器，且節(jié)省了相應(yīng)的超高壓管路，不僅控制成本大大降低，而且系統(tǒng)的安全性、可靠性顯著增強(qiáng)；③增壓桿能獲得很大的增壓比，型腔工作壓力高，管坯貼合性好，不僅使零件尺寸精度增高，表面質(zhì)量好，而且機(jī)械性能顯著增強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)高的質(zhì)量強(qiáng)度比。減少了材
料的用量，符合國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略。④由于管材內(nèi)部密封腔壓力是由左、右推頭內(nèi)的增壓桿
擠壓所產(chǎn)生的，當(dāng)增壓桿卸載時(shí)，管材內(nèi)部密封腔壓力能平穩(wěn)可靠卸載，無沖擊、振動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種管材內(nèi)高壓成形裝置，其包括: 模具，用于把管材制成所需的形狀； 施壓密封裝置，該施壓密封裝置與管材相鄰的斷面能夠與管材端面形成密封，并且能夠?yàn)楣懿某尚问┘幼銐虻膬?nèi)壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:該模具包括上模具和下模具，其中上模具可以上下移動(dòng)合模，下模具中設(shè)置有管材固定結(jié)構(gòu)；施壓密封裝置包括增壓桿、左、右推頭，增壓桿為左、右對(duì)稱設(shè)置，左、右推頭內(nèi)設(shè)置有增壓桿，左、右推頭與中空的管材端面接觸并形成密封；該成形裝置還包括一個(gè)水槽，其中注入液體，管材全部浸入水槽的液體中，左、右推頭與水槽的壁形成動(dòng)密封連接，使得左、右推頭能夠自由地相對(duì)水槽的壁做活塞運(yùn)動(dòng)但又不會(huì)泄露水槽中的液體。
3.一種采用權(quán)利要求2所述的裝置進(jìn)行管材內(nèi)高壓成形的方法，其特征在于包含如下步驟: 將管材放入裝載有液體的水 槽中，然后進(jìn)行合模； 左、右側(cè)推頭前行，在管材兩端的口部形成密封，左、右推頭與管材內(nèi)腔形成密封腔； 左、右推頭繼續(xù)前行，實(shí)現(xiàn)管材的軸向補(bǔ)料，在軸向補(bǔ)料時(shí)，由于被密封的管材內(nèi)部密封腔液體受到擠壓，密封腔內(nèi)形成內(nèi)壓，在內(nèi)壓的作用下，管材外壁基本貼合在模具型腔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)管材的基本成形； 本發(fā)明的方法還包括管材成形后的整形，該步驟中將位于左、右推頭內(nèi)的增壓桿繼續(xù)前行，管材內(nèi)部密封腔壓力繼續(xù)升高，使坯料充分貼合在模具型腔，實(shí)現(xiàn)管材的最終成形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于管材內(nèi)高壓成形的裝置和方法。一種管材內(nèi)高壓成形裝置，其包括模具，用于把管材制成所需的形狀；施壓密封裝置，該施壓密封裝置與管材相鄰的斷面能夠與管材端面形成密封，并且能夠?yàn)楣懿某尚问┘幼銐虻膬?nèi)壓力。
文檔編號(hào)B21D26/033GK103223434SQ20131012287
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者李百煉, 劉 文, 蔣廣軍, 尹修修, 張林優(yōu) 申請(qǐng)人:寧波帕沃爾精密液壓機(jī)械有限公司