[发明专利]一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具及其方法

权利要求书

1.一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：它包括上垫板(1)、下垫板(2)、下模座(3)、成形液压缸(4)、充液液压缸(5)、成形缸座(6)、充液缸座(7)和模具本体，

上垫板(1)和下垫板(2)上下平行布置，下垫板(2)安装在下模座(3)上，模具本体安装在上垫板(1)和下垫板(2)之间，成形缸座(6)和充液缸座(7)安装在上垫板(1)和下垫板(2)之间，成形液压缸(4)安装在成形缸座(6)上，充液液压缸(5)安装在充液缸座(7)上，成形液压缸(4)与模具本体的成形冲头连接，充液液压缸(5)与模具本体的充液冲头连接；

模具本体包括上凹模(8)、下凹模(9)、成形冲头(10)和充液冲头(11)，上凹模(8)和下凹模(9)上下扣合，上凹模(8)和下凹模(9)之间形成U形槽，成形冲头(10)和充液冲头(11)分别密封插装在U形槽的直壁段内，模具本体为预成形模具(A)和内高压成形模具(B)。

2.根据权利要求1所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：U形槽的两端为直壁段形状，U形槽的中部型腔形状为管坯形状，此时，模具本体为预成形模具(A)。

3.根据权利要求2所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：成形冲头(10)和充液冲头(11)密封伸入到直壁段内的头部直径渐缩。

4.根据权利要求3所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：预成形模具(A)中的上凹模(8)上设有凸台(12)。

5.根据权利要求1所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：U形槽的两端为直壁段形状，U形槽的中部型腔形状为设计弯通形状，此时，模具本体为内高压成形模具(B)。

6.根据权利要求5所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：成形冲头(10)和充液冲头(11)均为阶梯状冲头。

7.根据权利要求6所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具，其特征在于：成形冲头(10)和充液冲头(11)的头部均内嵌有密封圈(13)。

8.一种采用权利要求1至7中任意一项权利要求所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形模具的成形方法，其特征在于：它包括以下步骤:

步骤一：将推弯的管坯放入预成形模具(A)中，并成形出带有直壁段的预制管坯；

步骤二：把步骤一中的预制管坯两侧的开口端切割成带一定角度的斜面；

步骤三：把切割后的预制管坯放入内高压成形模具(B)中成形，即可获得大直径、小弯曲半径薄壁弯通。

9.根据权利要求8所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形方法，其特征在于：步骤二中，预制管坯两侧的开口端切割角度确定方式为：

将预成形管坯两端进行切割加工出设计角度α，α的选取公式为：

式中：D₀为管坯直径；D₁为设计弯通直径；R₀为管坯弯曲半径；R₁为设计弯通弯曲半径。

10.根据权利要求9所述的一种大直径小弯曲半径薄壁弯通整体成形方法，其特征在于：步骤三中的预制管坯在内高压成形模具(B)中的成形包括以下步骤：

步骤三一：控制成形液压缸(4)和充液液压缸(5)使成形冲头(10)和充液冲头(11)推进，令两侧的斜面端口外侧壁优先变形储料；

步骤三二：控制成形冲头(10)和充液冲头(11)继续推进，控制充液液压缸(5)进行充液加压进行内高压成形；

步骤三三：控制充液液压缸(5)进行卸压；

步骤三四：控制充液冲头(11)退回；

步骤三五：抬起上凹模(8)，取出零件；

步骤三六：将胀形零件切割得到设计管通。