[实用新型]细长厚壁变截面内孔液力挤压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种金属成形技术领域的装置，具体是一种厚壁细长变截面内孔液力挤压装置。 

背景技术

在机械制造中，许多关键重要零件需要有厚壁又细又长变截面内孔，如锥形和其他形状孔径。具有长锥孔或小直径孔平滑过渡到大直径孔件。类似零件广泛应用在高压液压系统和燃料燃烧装置中，这样零件用切削加工方法难以完成，对小于1mm细长孔则根本无法实现。 

经过对现有技术检索发现：中国专利文献号CN1698991，公开日2005‐11‐23，公开了一种曲线母线孔挤压成形方法，该技术采用开式冷挤压成形工艺，坯料外廓形状与工件内孔母线的鏡相线近似；设计模具，使模具刃口直径D_M与坯料最大直径D₀之间满足D₀‐D_M＝(0.14‐0.18)D_M；然后在模具中挤压坯料。该技术实质上是把坯料外径上突出部位的坯料挤到内径上。该挤压过程是刚塑性变形，金属变形能力远不如液体挤压；坯料表面形状需根据内孔形状仿形铣出，不适合批量生产，成本当然很高；内孔处于自由变形状态，因此内孔精度、表面粗糙度都难以控制。 

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种厚壁细长变截面内孔液力挤压装置，用高压液体挤压空心毛坯，能够实现机械加工方法无法达到的细长内孔变截面结构。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

本实用新型涉及一种厚壁细长变截面内孔液力挤压装置，包括：由上而下依次设置于充满液态介质的压力容器内的柱塞、定位套、锥形凹模和背压顶杆。 

所述的压力容器的内部依次设有用于设置柱塞和定位套的内孔和用于设置锥形凹模的内台阶孔，其中：内台阶孔的内径大于内孔的内径。 

所述的柱塞为回转体结构，其上端面通过法兰与压机上滑块的底平面固定连接并随压机上滑块同步运动，其侧面与压力容器的内孔为滑配合，即动配合(内孔的实际尺寸大于柱塞的实际尺寸所组成的配合)，当柱塞向下运动时，对压力容器中液体施压。 

所述的柱塞端部设有密封圈以防止高压油从柱塞和压力容器之间泄露。 

所述的定位套为空心圆柱体结构，其外壁与压力容器的内孔为静配合(定位套的外壁的实际尺寸大于压力容器的内孔的实际尺寸所组成的配合)，可容许坯料在内孔滑动。 

所述的锥形凹模由YG3硬质合金制成，其外壁与压力容器的内台阶孔为静配合。 

所述的锥形凹模的上端面沿外圆设有密封圈。 

所述的锥形凹模的凹模锥角2α及凹模内径取决于工件变形壁厚比值ΔS/S和变形程度ε，凹模锥角2α范围优选为20°～45°。 

技术效果 

与现有技术相比，本实用新型所制成的厚壁细长孔填补了该领域技术的空白，制备得到的零件孔有精确几何形状，与毛坯表面一样有光洁内表面，没有折叠和显微裂纹。 

附图说明

图1为毛坯的形状和尺寸示意图； 

图中：图1a毛坯、图1b变形后的零件。 

图2为在液压装置上液体挤压毛坯装置示意图； 

图中：图2a为整体结构示意图；图2b为图a局部放大示意图；S为压力、1柱塞、2容器、3左侧未挤压毛坯、4定位套、5锥形凹模、6右侧挤压后半成品、7背压顶杆。 

图3为实施例工艺过程示意图； 

图中：图3a毛坯、图3b变形后半成品、图3c切去底部形成新零件、图3d钻孔后形成的新零件。 

图4为液体压力与变形程度关系示意图； 

图中：1为2α＝20°、2为2α＝45°。 

图5为相对壁厚与变形程度的关系示意图； 

图中：1为2α＝45°、2为2α＝20°。 

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。 

实施例1 

本实施例是在5MN装有专用装置的双动液压挤压机上进行的，液力挤压装置如图2所示。