[发明专利]一种金属波纹管流体压力成形装置和方法

说明书

一种金属波纹管流体压力成形装置和方法，解决现有技术制备的成品波纹管在波峰处存在明显的壁厚减薄，影响波纹管刚度和使用寿命的问题。包括平行布置的动模座板和定模座板，其特征在于：动模座板朝向定模座板的一侧设置有活动压模，活动压模与动模座板上设置的压模驱动装置相连；定模座板朝向动模座板的一侧设置有固定压模，固定压模的流体通孔与定模座板上的流体加卸载口相连通；活动压模与固定压模之间设置的模片相互交错布置的可动模片组件和成形模片组件，分别与模片驱动装置相连。其设计合理，结构紧凑，可调节成形后波纹管壁厚分布的均匀性，有效改善常规成形过程中波峰处明显减薄的现象，能够显著提升金属波纹管的使用性能。

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种能够调节成形后波纹管壁厚分布的均匀性，有效改善常规成形过程中波峰处明显减薄的现象，可显著提升金属波纹管使用性能的金属波纹管流体压力成形装置和方法。

背景技术

现有波纹管、尤其是精密金属波纹管的成形工艺，主要采用常温液压成形，或者高温条件下的气压成形，即：利用管坯中流体的压力以及外部模具的约束使管坯发生塑性变形。这类传统的成形方式，通常首先是在一定流体压力作用下形成初波，然后保持一定内压的同时、轴向压缩管坯获得较大的波纹外径，之后再保压卸载，最后打开模具取出成形。但是，采用这类传统方法制备的成品波纹管，由于其工艺的特点，在波峰处存在明显的壁厚减薄，从而严重影响了波纹管的刚度以及工作载荷下的使用寿命。

另外，由于钛合金、高温合金等材料优异的强度、刚度和耐腐蚀等性能，使得它们在波纹管行业中的应用越来越多；然而，实践证明，这些塑性较差的金属材料在采用常规液压成形时，难以承受波峰处的过度减薄，进而容易出现破坏，成品率低。故有必要对现有金属波纹管流体压力成形的方式和装置予以改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种能够调节成形后波纹管壁厚分布的均匀性，有效改善常规成形过程中波峰处明显减薄的现象，可显著提升金属波纹管使用性能的金属波纹管流体压力成形装置和方法。

本发明所采用的技术方案是：该金属波纹管流体压力成形装置包括平行布置的动模座板和定模座板，定模座板与动模座板之间通过连接柱和连接架相连，其特征在于：所述动模座板朝向定模座板一侧的中部设置有活动压模，活动压模与动模座板上设置的压模驱动装置的伸缩端相连；所述定模座板朝向动模座板一侧的中部设置有固定压模，固定压模中部的流体通孔则与定模座板上的流体加卸载口相连通；所述活动压模与固定压模之间，设置有模片相互交错布置的可动模片组件和成形模片组件，成形模片组件和可动模片组件的中部布置待成形的金属管坯，金属管坯的两端分别与活动压模和固定压模相连；且可动模片组件与连接架上沿管坯径向设置的可动模片驱动装置的伸缩端相连，成形模片组件与连接架上沿管坯径向设置的成形模片驱动装置的伸缩端相连。

所述可动模片组件由上下对称布置且结构相同的两部分构成，各部分均包括模片连接轴，模片连接轴上设置有若干个半圆形可动模片；且所述模片连接轴的中部与所述可动模片驱动装置的伸缩端相连。以通过可动模片驱动装置分别带动可动模片组件两部分的半圆形可动模片沿管坯径向运动，来控制模片间材料的变形顺序。

所述半圆形可动模片由半圆形的可动模片主体构成，可动模片主体圆弧边一侧的中部设置有安装孔，可动模片主体直边一侧的中部设置有成形部Ⅰ，可动模片主体的两端分别设置有导向柱避让豁口。

所述模片连接轴由连接轴主体构成，连接轴主体上设置有若干个模片安装部，且连接轴主体上、两个相邻的模片安装部之间的位置，均设置有成形片避让凹槽。

所述成形模片组件由左右对称布置且结构相同的两部分构成，各部分均包括压模导向柱，压模导向柱上滑动设置有若干个半圆形成形模片；所述压模导向柱的端部与所述成形模片驱动装置的伸缩端相连。以利用成形模片驱动装置分别带动成形模片组件两部分的半圆形成形模片沿管坯径向运动。