[发明专利]一种磁流变脂辅助的管件胀压成形装置及工艺方法

权利要求书

1.一种磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，包括套膜、压制模、电磁装置、初始管坯、抗磁充液管；所述套膜和所述压制模均为环形结构；

在所述套膜的两端处分别嵌入所述压制模，且两块所述压制模未接触从而使所述压制模之间形成空腔区域；

在每块所述压制模的外侧端口处均安装有所述电磁装置；

所述初始管坯嵌入在所述压制模的内部，且在所述初始管坯的两端处分别嵌入所述抗磁充液管；所述抗磁充液管中的液体为所述磁流变脂；

所述抗磁充液管与外界的压力装置连接；所述压力装置根据设定的位移曲线驱动所述抗磁充液管轴向移动，且与所述压制模保持同步同方向轴向移动；所述抗磁充液管与外界的增压泵连接；所述增压泵产生压力，使所述抗磁充液管内的液体流入所述初始管坯内。

2.根据权利要求1所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，所述电磁装置与外界磁控单元连接；所述磁控单元通过控制所述电磁装置的开启与关闭，从而控制磁场的产生。

3.根据权利要求1所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，外界液压油缸与所述压制模连接，以根据设定的位移曲线驱动所述压制模轴向移动，为变形管坯的胀形轴段施加轴向压制力。

4.根据权利要求1所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，所述磁流变脂以矿物油为基液，通过添加羰基铁粉和稠化剂混合而成；其中，所述羰基铁粉的质量百分数为30％，所述稠化剂的含量为4.2％。

5.根据权利要求1所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，所述抗磁充液管为充液管穿过金属块所形成的一体结构；所述充液管为套管，内管为H68铜管，外管为Q195钢管。

6.根据权利要求1所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，所述抗磁充液管的出液口上安装有溢流阀。

7.根据权利要求1所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，其特征在于，所述装置还包括密封圈，所述密封圈安装在所述初始管坯的两端处，防止所述初始管坯在低压充液过程中渗漏。

8.根据权利要求7所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置，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任意一项所述的磁流变脂辅助的管件胀压成形装置的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括：

上料充液；具体为：

将两块压制模分别安装在套模的两端口处，并由液压油缸驱动，使两块所述压制模的间隔处于设定的初始距离；在每块所述压制模的外侧端口处均安装电磁装置；在所述压制模的内部装入初始管坯，在所述初始管坯的两端处安装抗磁充液管，并与压力装置连接；在所述抗磁充液管的出液口上还安装有溢流阀；待磁流变脂辅助的管件胀压成形装置安装完毕后，通过外界的增压泵使所述抗磁充液管向所述初始管坯内部填充磁流变脂，直至充满为止；

充液胀形；具体为：

开启所述电磁装置，产生磁场，使所述初始管坯两端的磁流变脂转化为类固体形成自密封栓，以密封所述初始管坯腔内的液体；然后控制增压泵使所述抗磁充液管向所述初始管坯内持续通液加压，进而使所述初始管坯在内高压作用塑性变形，得到变形管坯；同时，保持所述压制模和所述抗磁充液管位置不变；

保压压制；具体为：

待所述变形管坯胀形到设计变形程度后，进入保压压制阶段，所述抗磁充液管的外通端给定溢流压力；通过所述液压油缸根据设定的位移曲线驱动所有所述压制模沿轴向移动，并在所述变形管坯内的液压支撑的联合作用下，对所述变形管坯的胀形轴段进行压制，当所述压制模加载至设定位置后停止移动；同时，控制所述压力装置根据设定的位移曲线驱动所述抗磁充液管，跟随所述压制模同步同方向移动，制备成形管件；在保压压制阶段，所述抗磁充液管与所述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，保持所述抗磁充液管和所述压制模位置不变，关闭所述抗磁充液管上的溢流阀，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，使所述自密封栓重新转化为液体，继续排液，直至排净停止；最后，控制所述抗磁充液管和所述压制模沿轴线左右分离，取出所述成形管件。