[发明专利]金属薄壁双层管冲击液压胀形方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属管液压胀形技术，具体为一种金属薄壁双层管冲击液压胀形方法及装置。

背景技术

金属管液压胀形是一种通过内压力使金属管材发生塑性变形、与模具贴合的成形技术。金属管液压胀形技术具有工艺简单、工序少、材料利用率高、零件刚度高、重量轻的优点，在汽车、航天、航空、家电及建筑等行业得到了愈来愈广泛的应用。但是，目前实现金属管液压胀形必须借助专门的内压力源给管材内部提供高压，因此金属管液压胀形的设备较庞大、成本较高，对金属管液压胀形技术的推广应用带来了极大的不便。为进一步降低金属管液压胀形技术应用的难度、提高液压胀形效率，研制一种新型的金属管液压胀形装置很有必要。

实用新型ZL201420545788.X公开了一种金属薄壁管冲击液压胀形系统。该系统包括上工作台和下工作台。上工作台下方中间安装有上模具，上模具两侧有固定于上工作台两端的斜滑块。下工作台上方固定有定位模架，定位模架中间设置有储液容器，储液容器侧面设置有侧门，储液容器内有用来轴向安装金属薄壁管的下模具，下模具两侧有用来顶住金属薄壁管两端管口的水平导柱。本系统无需专门的内压力源，简便易行，液压胀形效率高。冲击胀形过程中，可实现金属薄壁管的自动轴向补料，防止金属薄壁管的局部减薄。为成形不同形状的金属薄壁管形状，只需更换上下模具即可实现，操作简便，结构简单，成本低。然而该系统不适宜于金属薄壁双层管的冲击液压胀形。

发明内容

为了克服已有技术的不足，本发明目的是提供一种金属薄壁双层管冲击液压胀形装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

金属薄壁双层管冲击液压胀形装置，包括位于压力机下模座上的由定位模架与安装在定位模架内的下模具构成的模架装置，其特征在于：定位模架包括滑动机构、下模架和上模架；

所述滑动机构包括滑座、水平滑块、水平导柱和丝杆；滑座设置有燕尾槽，安置在下模座上，水平滑块通过燕尾形状的底座安置在滑座的燕尾槽中，水平滑块下部的螺孔配合着可以转动的丝杆，水平滑块上部安置用于封堵金属薄壁双层管的内管端口的水平导柱；水平滑块、水平导柱和丝杆构成一套滑动部件；两套滑动部件相对应地设置在滑座两端，用于封堵金属薄壁双层管的内管两端的端口，两套滑动部件中的两个丝杆的螺纹段相对，且为正反旋向螺纹，并通过螺纹套筒连接；

所述下模架安置在下模座上，位于滑动机构外围，滑动机构中的丝杆的非螺纹段穿出下模架两端之外，与丝杆驱动机构传动配合；

所述上模架安置在下模架上，成储液容器形状，下模具安置在储液容器的底部，滑动机构中的水平滑块位于上模架两端之外，水平滑块上的水平导柱穿过上模架的两端而与待加工的金属薄壁双层管轴线同轴。

与现有技术相比，本发明金属薄壁双层管冲击液压胀形方法及装置的优点为：1)、无需专门的内压力源，简便易行，液压胀形效率高；2)、装置结构简单，且水平导柱、水平滑块、丝杆等构件均可重复使用，成本低；3)、通过驱动机构如电机控制可实现水平导柱的横向进给运动，便于双层管冲击液压胀形过程中的轴向补料。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，为了更好地密封住双层管内管里面的液体，而不密封夹层中的液体，水平导柱设置楔形头部，其楔形头部后端与水平导柱整体有台阶，楔形头部后端与台阶处设置导液槽。其中，楔形头部的前部可以塞入内管之中，用于有效地密封住双层管内管，台阶用于挡住和定位外管，夹层中的液体通过导液槽与置液容器中的液体自由流动，不会产生压力。

进一步，本发明还包括在一套滑动部件的水平导柱上或两套滑动部件的两个水平导柱上设置轴向通孔，以及连接这个通孔的T型管和安置在T型管上的压力表。该方案可以防止因双层管内管里面的内压强不够而达不到预期的效果，可以在水平导柱密封双层管内管后，通过T型管可以再人为地给内管里面补充液体以增加压强，确保冲击液压胀形的效果。