[发明专利]一种双向加压管材充液成形实验装置及其应用

权利要求书

1.一种双向加压管材充液成形实验装置，其特征在于：包括实验平台和液压控制系统；

所述的实验平台包括下冲头、下支撑板、下限位滑块、加热层、上限位滑块、上支撑板和上冲头；所述的加热层为中空的筒形结构，其顶端和底端分别与上支撑板和下支撑板连接，上支撑板和下支撑板一侧均具有凸台，上支撑板和下支撑板的凸台均置于加热层围成的筒形结构内部，上支撑板、下支撑板的中心轴线位置分别具有上通孔、下通孔，且上支撑板上设置有多个排气孔，下支撑板上设置有多个充液孔；上限位滑块和下限位滑块分别通过螺钉与上支撑板和下支撑板的凸台表面相连接；上限位滑块和下限位滑块的中心轴线处具有通孔A和通孔B，通孔A、通孔B、上通孔和下通孔均同轴，管坯顺次穿过通孔A、通孔B、上通孔和下通孔设置，上支撑板上设置有多个排气孔A，且上限位滑块具有与排气孔A相连通的排气孔B，下支撑板设置有充液孔A，且下限位滑块上设置充液孔B；

在与上支撑板和下支撑板位置相对应的管坯内分别设置有上冲头和下冲头，上冲头和下冲头的冲头前端相对设置，上冲头和下冲头的冲头后端分别露出上支撑板的顶部和下支撑板的底部，并，上冲头和下冲头均具有中心通孔；

所述的液压控制系统包括四柱式液压机、冲头液压缸、热油冷却装置、增压缸、压力传感器、溢流阀和油箱；上支撑板和下支撑板的边缘均通过螺栓与液压控制系统的四柱式液压机相连接；冲头液压缸分别与上两冲头和下冲头的冲头后端连接；增压缸、热油冷却装置、溢流阀压力传感器均为两个，两个增压缸的高压端分别通过管路与热油冷却装置连接后，再分别与下冲头的充液孔A和下支撑板的充液孔B连接，热油冷却装置通过设置在增压缸前置管路中起冷却液体作用；两个增压缸的低压端均通过溢流阀与油箱连接，并在每个增压缸的低压端与每个溢流阀之间均设置一个压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置，其特征在于：所述的上支撑板和下支撑板的凸台的边缘与加热层接触处均设置密封圈。

3.根据权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置，其特征在于：所述的管坯外壁与通孔A、通孔B的内壁处均设置有密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置，其特征在于：所述的上冲头和下冲头的冲头前端与管坯内壁之间设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置，其特征在于：所述的加热层的内层含有电阻丝，外层为冷却隔热层。

6.根据权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置，其特征在于：所述的上支撑板和下支撑板为圆形结构。

7.应用权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置进行双向加压管材充液成形实验，其特征在于：包括以下几个步骤：

(1)更换上限位滑块和下限位滑块，设定管坯的实验长度，上支撑板与加热层完全配合接触，调节下冲头位置，将管坯放入实验装置中；

(2)向管坯充入液体，排出管坯内的空气后，上冲头轴向进给，完成管坯内腔密封；打开上支撑板上的排气孔A和上限位滑块排气孔的B，通过充液孔A和充液孔B中向加热层与管坯外壁之间形成的外腔内充入液体，排出外腔内空气后关闭排气孔A和排气孔B进行密封，调节管坯内外压力，卸压取出成形的管坯，完成实验。

8.应用权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置进行双向加压管材热态充液成形实验，其特征在于：包括以下几个步骤：

(1)更换上限位滑块和下限位滑块设定管坯实验长度，上支撑板与加热层完全配合接触，调节下冲头位置，将管坯放入实验装置中；

(2)向管坯充入液体，排出管坯内空气后，上冲头轴向进给，完成管坯内腔密封；打开上支撑板上的排气孔A和上限位滑块排气孔的B，通过充液孔A和充液孔B中向加热层与管坯外壁之间形成外腔内充入液体，排出外腔内空气后关闭排气孔A和排气孔B进行密封；通过加热层将外腔中的液体介质进行加热；调节管坯内外压力，开始成形，待完全成形后，卸压，冷却后取出成形的管坯，完成实验。

9.应用权利要求1所述的一种双向加压管材充液成形实验装置进行管材内高压充液成形实验，其特征在于：包括以下几个步骤：

(1)调整上限位滑块和下限位滑块设定管坯实验长度，上支撑板与加热层完全配合接触，调节下冲头位置，将管坯放入实验装置中；

(2)向管坯充入液体，排出管坯内空气后，上冲头轴向进给，完成管坯内腔密封，调节管坯内的压力，开始成形，待成形后卸压，取出成形的管坯，完成实验。