[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

说明书

本发明公开了一种磁流变脂辅助的管件胀压成形装置及工艺方法，涉及管材高压成形技术领域，包括为环形结构的套膜和压制模，电磁装置，初始管坯，充有磁流变脂的抗磁充液管；在套膜的两端处分别嵌入压制模；在每块压制模的外侧端口处均安装有电磁装置；初始管坯嵌入在压制模的内部，且在初始管坯的两端处分别嵌入抗磁充液管。本发明利用磁流变脂在外加磁场作用下，在初始管坯两端口区域内各形成一段类固态自密封栓，解决现有内高压成形技术的密封难题；利用抗磁充液管路的抗磁性，在胀形过程中向初始管坯内腔持续加载充液形成内高压，并在管件成形过程中的保压压制工步提供溢流通路，能够实现先充液胀形，后在恒定内压支撑条件下进行成形压制。

技术领域

本发明涉及管材高压成形技术领域，特别是涉及一种磁流变脂辅助的管件胀压成形装置及工艺方法。

背景技术

当今社会，节能减排环保一直是社会所追求的目标。这种趋势在最近发展较为迅速的航空航天与汽车制造业中体现的尤为明显，对于零件的轻量化、高精度、低消耗等方面的要求得到了越来越多的关注。为了适应这种发展趋势，管材的内压成型技术得到了广泛的使用和迅速的发展。与传统的成形技术相比，内高压成形技术可以较为精确的控制零件的尺寸精度，在后续工序中与其他零件配合较为方便，能够进一步减轻系统的质量，表面较为光滑，能够使成形后零件的品质以及使用寿命得到提高。现在主要的内高压成形技术有液压成形、粘性介质成形、颗粒介质成形等；其中，液压成形技术最为成熟并且使用的范围最广。但是液压成形的密封困难一直是一个较大的问题。现有的密封方式其结构都较为复杂，操作较为困难，并且密封的效果并不能得到保障，这就使得在管材的成形中造成成形困难，使产品的质量达不到理想的要求。

磁流变脂是继磁流变液和磁流变弹性体之后，又一个具有巨大发展潜力的磁流变智能材料，它是由微米级铁磁性粒子、基础油、添加剂、稠化剂及填料组成的具有骨架结构的胶体分散体系。磁流变脂在无外加磁场的作用下是一种剪切稀化的假塑性流体，但是在外加磁场的作用下，其内在结构会迅速改变进而改变材料的某些物理性能，如流变特性、力学特性等。其表观粘度会在10ms内增加几个数量级，并且会呈现出类似于固体的力学性质。其粘度变化也是可逆的，当外加磁场撤销后，又可以恢复为流动的流体。