[发明专利]薄壁波纹盘柔性成形装置及使用其制造薄壁波纹盘的方法

权利要求书

1.一种制造薄壁波纹盘的方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、将上模(1)和下模(2)分别装在液压机的上平台和下平台上，分别用压板将上模(1)和下模(2)固定在液压机的上台面、下台面上；

步骤二、选择薄壁金属板材(3)作为坯料，将坯料的一面涂抹润滑油，另一面不做处理；将润滑过的坯料放入下模(2)，涂有润滑油的一侧朝向下模(2)，未涂润滑油的一侧朝向上模(1)，并将坯料的外轮廓与下模(2)的外轮廓对齐；

步骤三、将上模(1)下行使得上模(1)和下模(2)合模，施加压边力；

步骤四、将下模(2)上环形波纹沟槽(4)中除内侧的第一圈波纹沟槽外的其余波纹沟槽用密封泥封堵；

步骤五、利用高压液体(12)在设定的时间内，通过上模(1)的进液通道(6)进入到高压液室(7)内，高压液体(12)以波的形式将高压液体脉冲作用在坯料上，形成待成形的薄壁波纹盘内侧的第一圈波纹；

步骤六、依次去除下模(2)上环形波纹沟槽(4)中从内侧第一圈波纹沟槽开始的波纹沟槽内的密封泥，重复步骤五，依次形成待成形的薄壁波纹盘的波纹圈，直至待成形的薄壁波纹盘上所有的波纹全部成形出来；

步骤七、将步骤六获得的成形完成后的波纹板从下模(2)上取下来，进行退火处理，退火处理后再放到下模(2)上，调整波纹板使得波纹板上的波纹与下模(2)上的环形波纹沟槽(4)一一对应；

步骤八、将上模(1)和下模(2)合模，利用高压液体(12)在设定的时间内，通过上模(1)的进液通道(6)进入到高压液室(7)内，高压液体(12)以波的形式将高压液体脉冲作用在步骤七中获得的退火后的波纹板上；

步骤九、将步骤八中获得的波纹板取下，切除多余的部分形成带波纹的环形盘，对外轮廓和内轮廓边进行翻边处理，成形出薄壁波纹盘；

所述高压液体(12)的压力峰值大于100MPa；

所述步骤五或步骤八中设定的时间小于1ms；

所述步骤三中施加的压边力Q按照下述公式计算：

Q＝KπD²q/4

其中，K为设定的系数，取值范围为1.1～1.4；D为坯料直径；q为单位压边力。

2.根据权利要求1所述的一种制造薄壁波纹盘的方法，其特征在于：所述步骤五中，高压液体(12)作用在坯料上使得坯料在不低于10^-3m/s的速度下变形并贴紧下模(2)。

3.根据权利要求1或2所述的一种制造薄壁波纹盘的方法，其特征在于：所述下模(2)上端面开有凹槽，凹槽底面开有与薄壁波纹盘成形后的形状相吻合的环形波纹沟槽(4)。

4.根据权利要求3所述的一种制造薄壁波纹盘的方法，其特征在于：所述上模(1)的下端与下模(2)上端面的凹槽相配合，上模(1)的下端面开有环形凹槽与环形波纹沟槽(4)位置对应，当上模(1)和下模(2)对接后，上模(1)下端面的凹槽与下模(2)凹槽底面之间形成封闭的高压液室(7)使得环形波纹沟槽(4)位于高压液室(7)内；在上模(1)的侧面开有充液接口(5)、进液通道(6)，充液接口(5)与进液通道(6)的接头之间采用锥面密封(8)，进液通道(6)与高压液室(7)连通。

5.根据权利要求4所述的一种制造薄壁波纹盘的方法，其特征在于：所述上模(1)与下模(2)之间配合的侧接触面、上模(1)的端面中部和边缘均开有密封沟槽，与下模(2)凹槽之间使用O形橡胶密封圈(9、10、11)进行密封。