[实用新型]一种管材外高压充液成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液压成形装置，尤其涉及一种管材外高压充液成形装置。

背景技术

在工业领域中将零件采用“以空代实”的结构越来越普遍，在满足零件承受载荷的前提下，采用空心结构零件以达到减重、节材的目的，从而使零件轻量化、节约化的趋势越来越明显。目前，结构简单的空心结构零件可采用管材内高压充液成形技术制备，同时管内高压充液成形技术的研究发展及相关设备的投入使用，使管材内高压成形零件的工业化应用得到长足发展，尤其在汽车工艺及家电行业；另一方面，在其他行业，如石油化工和建筑业，这些行业采用的结构件及某些功能部件，截面形状复杂，多呈多头螺旋或梅花形结构，受制于管坯延伸极限，不适合采用管材内高压成形工艺成形这类空心结构零件，这严重制约了管材柔性成形零件在石化及建筑行业的开发与应用，也使得这些行业通过采用空心结构件或变换零件材料来达到节约零件材料、延长零件寿命的进程受到阻碍，并最终延缓了行业技术革新步伐。

实用新型内容

需要说明，业内一般讲压强≥30MPa称为高压，压强≥100MPa则可称为是超高压。

本实用新型的目的在于提出一种管材外高压充液成形装置，其可以采用管材外高压充液成形工艺制备零件，使零件选坯尺寸突破原有内高压充液成形工艺选坯限制，并可以通过采用更大管径的管材来有效降低材料实际延伸情况，使空心结构零件有更大范围的应用，以达到节约零件材料，延长零件寿命等功效，并能有效推动工业制造领域新技术的革新步伐。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：一种管材外高压充液成形装置，其包括：模芯，底部有凹槽的上腔体，顶部有凹槽的下腔体，上腔体或下腔体开有连通其内凹槽的流体介质注入通道，上腔体和下腔体上的凹槽在其合模后形成一个侧边封闭两端开口的容腔，容腔两端开口处截面的内切圆直径≥管材外径,容腔内部截面的内切圆直径＞容腔两端开口处截面的内切圆直径，在容腔两端开口处设有将管材外壁和容腔密封的密封圈。

本实用新型还提供一种使用上述管材外高压充液成形装置对中空管材成形的方法，其包括如下步骤：

步骤1）先将模芯置于中空的管材中，再将管材置于上述管材外高压充液成形装置的下腔体上的凹槽内；

步骤2）合模上下腔体，则管材置于上腔体和下腔体上的凹槽形成一个侧边封闭两端开口的容腔内，因密封圈的作用，管材外壁和容腔壁形成一个密闭腔体；

步骤3）通过泵和超高压流体发生装置向流体介质注入通道内注入流体介质，使流体介质充满密闭腔体，并产生高压，由流体介质为压力传导介质，将密闭腔体内的管材向内产生塑性变形，贴紧模芯；

步骤4）成形后撤压，打开上腔体和下腔体，取出管材；

步骤5）脱去模芯，得到制品。

在上述步骤3）中所述的超高压流体发生装置中的超高压是指压强≥100MPa，即此装置其产生的最高压强≥100MPa。

在上述步骤3）中所述的高压是指压强≥30MPa，此方法对管材成形的压强≥30MPa。

优选地，在上述管材外高压充液成形装置中，所述凹槽的截面为半圆形。

优选地，在上述管材外高压充液成形装置中，所述容腔两端开口处截面的内切圆直径＝成型管材外径。

优选地，为了实际使用便利，在上述管材外高压充液成形装置中，还包括固定下腔体的下模板。使用时，将下模板固定在压机的工作台上。

优选地，为了实际使用便利，在上述管材外高压充液成形装置中，还包括用于固定上腔体的上模板。使用时将上模板装于压机的合模滑块上，通过压机上的升降台带动合模滑块移动，其可以实现上腔体和下腔体的合模和分模。

成形时，在高压作用下，置于中空管材内的模芯可能会移动，甚至喷出，因此优选地，在上述成形装置还包括用以抵住固定模芯的左、右堵头。

为了实际使用便利，在上述成形装置中，上述左、右堵头连接在左、右侧推缸上，左、右侧推缸上装有用于控制左、右堵头左右运动的液压集成块和控制堵头移动距离的位移传感器。

为了能更好的控制左、右堵头能平稳工作，在上述成装置中还包括左、右侧推立板，左、右侧推缸安装在左、右侧推立板的外侧，左、右堵头装在左、右侧推立板的内侧，上、下模板开有相对的卡槽，合模时，左、右侧推立板的底部与下模板上的卡槽卡合，侧推立板的顶部与上模板的卡槽卡合。优选地，可先将左、右侧推立板的底部与下模板上的卡槽卡合固定。

为了能确保脱模顺利，在上述成形装置中，所使用的模芯为刚性材料制成的可拆分模芯。

为了能确保脱模顺利，在上述成形装置中，所使用的模芯为高温可燃尽或分解的刚性材料制成的模芯。