[发明专利]一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置及方法，它包括液压胀形波纹管装置以及超声波振动装置。方法为安装管坯，交替安装成型模片和波距限位块，向管坯的管体内部充满成形压力介质；超声波发生器发出超声频的正弦电信号，通过换能器将高频电能转换为机械振动，经变幅杆传播纵向振动至工具头并放大振幅，直接作用在液压胀形波纹管装置的上密封块上；管坯在高压介质作用下鼓胀，成型模片会通过波距限位块的支撑定位固定在管坯纵向的各个位置处，泄压拆除波距限位块，再充压至成形压力，然后保持压力不变，波纹管成形完毕。本产品可减少成型过程中波纹管壁厚减薄不均匀，提高零件的成形质量，还可以极大的提高生产效率。

技术领域

本发明涉及一种管材胀形技术领域，尤其涉及一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置及方法。

背景技术

金属波纹管是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零部件,它主要是利用自身的弹性变形功能工作的，除弹性特性外，还具有耐压、密封、耐腐蚀、耐温度、耐冲击等多种性能，是一种多功能的零部件。

金属波纹管的成型方法有很多，与传统冲压焊接波纹管相比液压成型波纹管具有节约成本，质量较轻，强度、刚度较高，耐撞等优点。随着计算机控制和高压力液压系统的进步和发展，液压胀形工艺越来越广泛的用于生产实际，特别在汽车、航空及卫生医疗业中应用更多。但是，在液压胀形的过程中经常会出现波纹管胀形出的各波纹会不均匀，有的波纹外径过大，管壁过分减薄甚至破裂等现象，因此，寻求新的成型方式是突破现有金属波纹管核心成型技术瓶颈所在。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置，它包括液压胀形波纹管装置以及设置在液压胀形波纹管装置上的超声波振动装置；

液压胀形波纹管装置包括上密封块和下密封块，上密封块的下方连接有上密封外环，下密封块的上方连接有下密封外环，上密封外环和下密封外环之间的纵向空间内交替设置有成型模片和波距限位块，上密封外环、下密封外环、成型模片和波距限位块的内部共同围设成管状型腔，管状型腔内设有管坯，管坯的上端面与上密封块相接触，管坯的下端面与下密封块相接触，管坯的管体内部充满有成形压力介质；

超声波振动装置包括超声波发生器、换能器、变幅杆、工具头以及频率跟踪器，超声波发生器与换能器电连接，换能器、变幅杆与工具头自上而下依次连接，频率跟踪器与换能器电连接以实时采集换能器的信号，频率跟踪器与超声波发生器电连接，频率跟踪器将信号处理后反馈至超声波发生器，超声波发生器通过改变振荡频率控制换能器工作在共振频率点上；

液压胀形波纹管装置的上密封块和超声波振动装置的工具头接触连接。

进一步地，超声波振动装置的工具头随液压胀形波纹管装置的上密封块移动而移动且二者始终保持接触连接。

进一步地，成形压力介质采用橡胶材质制成。

进一步地，上密封块和下密封块上均设置有密封螺栓，上密封块和下密封块通过密封螺栓上下锁紧成形压力介质。

进一步地，超声振动装置的变幅杆呈圆锥形，变幅杆的锥尖部的端面与工具头通过螺纹连接方式相连接。

一种用于制备波纹管的超声液压胀形装置的方法，方法包括如下步骤：

S1、液压胀形波纹管装置的上密封块的下方连接有上密封外环，下密封块的上方连接有下密封外环，在液压胀形波纹管装置上密封块和下密封块之间安装管坯，在上密封外环和下密封外环之间的纵向空间内交替安装成型模片和波距限位块，向管坯的管体内部充满成形压力介质，并锁紧上端的上密封块和下端的下密封块；