[发明专利]采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置及工艺方法有效
申请号: | 201910158372.X | 申请日: | 2019-03-04 |
公开(公告)号: | CN109759487B | 公开(公告)日: | 2020-02-11 |
发明(设计)人: | 董国疆;王贵开;韩用;张龙升 | 申请(专利权)人: | 燕山大学 |
主分类号: | B21D22/12 | 分类号: | B21D22/12 |
代理公司: | 11569 北京高沃律师事务所 | 代理人: | 程华 |
地址: | 066000 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 密封盖 磁流变脂 管胚 上模具 下模具 冲头 薄壁管材 电磁装置 局部冲压 注液通孔 充液管 辅助的 腔体 软芯 冲压成形技术 精密成形工艺 不良现象 磁场作用 合模位置 两端开口 成形管 右端口 左端口 管材 管件 合模 制备 嵌入 压制 变形 体内 | ||
1.一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,包括上模具、下模具、左密封盖、右密封盖、冲头、管坯、充液管以及电磁装置;
所述上模具和所述下模具合模形成两端开口的腔体,所述管坯嵌入固定在所述腔体内;所述左密封盖、所述右密封盖分别安装在所述腔体的左端口和右端口;所述冲头固定在所述上模具与所述下模具的合模位置;
所述电磁装置安装在所述右密封盖上;所述左密封盖开设有注液通孔,所述充液管通过所述注液通孔向所述管坯注入磁流变脂;所述磁流变脂为传压介质。
2.根据权利要求1所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述磁流变脂为锂基磁流变脂;所述锂基磁流变脂由硅油、12—羰基硬脂酸、饱和氢氧化锂水溶液以及羰基铁粉混合而成;其中,所述羰基铁粉的质量分数为30%。
3.根据权利要求1所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述充液管与外界的增压泵连接;所述增压泵为所述充液管提供压力。
4.根据权利要求1所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述电磁装置与外界的磁控单元连接;所述磁控单元通过控制所述电磁装置的开启与关闭,从而控制所述腔体内磁场的产生。
5.根据权利要求1所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述冲头、所述左密封盖、所述右密封盖均与外界的压力装置连接。
6.根据权利要求1所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述充液管的出液口上安装有溢流阀。
7.根据权利要求1所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述薄壁管材局部冲压装置还包括密封圈,所述密封圈安装在所述左密封盖与所述腔体的左端口之间,防止所述管坯在低压充液过程中渗漏。
8.根据权利要求7所述的一种采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置,其特征在于,所述密封圈采用石棉填料制备而成。
9.一种应用于权利要求1-8任意一项所述的采用磁流变脂辅助的薄壁管材局部冲压装置的工艺方法,其特征在于,所述工艺方法包括:
上料充液阶段;具体为:
将管坯放入到下模具中,然后将上模具与所述下模具合模,并限定合模位置;之后用左密封盖和右密封盖封住合模后的所述上模具与所述下模具的端口,并通过外界的压力装置提供的轴向压力确保所述左密封盖和所述右密封盖位置固定;再将充有磁流变脂的充液管伸入到注液通孔内;待薄壁管材局部冲压装置安装完毕后,启动外界的增压泵,使所述充液管向所述管坯内部填充磁流变脂,直至充满为止;
压制以及保压阶段;具体为:
充液完毕后,将冲头处于合模位置,开启电磁装置,使所述上模具和所述下模具内产生磁场,进而使所述管坯内的磁流变脂转化为类固体;之后控制所述增压泵使所述充液管向所述管坯内持续通液加压,在所述管坯内形成软芯模;同时控制压力装置根据设定的压力-位移曲线驱动冲头逐步压下;在冲头压制和所述软芯模共同作用下,所述管坯的管壁局部产生塑性变形,并与所述冲头紧密贴合,并当所述冲头加载至设定位置后停止移动,得到成形管件;其中,在所述压制以及保压阶段,保持所述上模具、所述下模具和所述充液管位置不变;所述充液管与溢流阀连接起到保压溢流作用;
卸载退模,具体为:
当所述成形管件制备完毕后,保持所述充液管和所述冲头不变,关闭所述充液管上的溢流阀,卸载排液;当所述成形管件内腔的压力释放后,关闭所述电磁装置,使所述类固体重新转化为液体,继续排液,直至排净停止;最后,撤去所述左密封盖和所述右密封盖,控制所述冲头上移回位,控制所述上模具和所述下模具分模,取出所述成形管件。
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