[发明专利]液压成形非对称管接头的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及管件液压成形，具体涉及一种液压成形非对称管接头的制作方法。

背景技术

一种具有非对称管接头管状汽车零件，形状如图1所示，管接头为非对称花瓣形，其传统加工方法分为二部分，首先成形零件其他区域，然后加工零件管接头部分，管接头加工工艺采用模具扩口方式进行。

扩口工艺是一种通过减薄管壁厚度来增大零件表面积的加工过程，但是，部分管接头(如图1所示)形状复杂，往往需调换不同的模具进行多次扩口，才能生产出合格的产品，另外，此加工工艺采用模具扩口，容易在管接头端部产生细微裂纹，从而降低零件成品率。

液压成形原理是：将管坯置入有着一定形状内腔的上下模具中，闭合上下模，将管的两端密封，并使管坯内充满液体(图2A)，然后由冲头在管坯端口处进行加压，管壁在管内压力作用下，迅速向模具空腔贴靠，与此同时两端的冲头同时向内推进补料(图2B)，从而成形为所需的工件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种液压成形非对称管接头的制作方法，通过液压成形工艺来加工具有非对称管接头类的管状零件。

针对非对称管接头管状零件如一种新型的汽车专用管状零件，其端口形状复杂，由多个非对称的空间曲面组成，包括直壁反翘的圆弧曲面、直壁圆弧曲面、圆弧曲面等，为克服传统工艺的缺陷，本发明采用液压成形新工艺来完成制作，依据非对称管接头的端口形状进行端口过渡、补料直管进行补料，最后激光切割的制作方法，以达到零件对端口的设计要求。

具体的，本发明采用包括补料直管，直壁反翘的圆弧曲面过渡端口，直壁大圆弧曲面过渡端口，圆弧曲面过渡端口组成。

其中，补料直管的作用有二：一用于加压密封，二用于端口面积增大的补料，它与管状零件所采用的圆管尺寸一样，一端与非对称管接头的过渡端口直管相连，另一端与冲头连接。

直壁反翘的圆弧曲面过渡端口的作用：它的特征是零件在此处的圆弧角度大于90°，这使得该处直壁部分产生“反弯”，类似于“翻边”，如采用常规方式设计，则液压成形过程中管壁不能贴膜，零件达不到应有精度。

直壁反翘的圆弧曲面过渡端口的截面线形状包括三部分截面线，即直线段、圆弧段和曲线段，其中，直线段与管状零件非对称管接头的反翘圆曲直壁的直壁相接，直线段长度与该处的直壁长度及胀形量有关；圆弧段的一端与直线段相切，另一端与曲线段相切，且圆弧半径应不小于非对称管接头在该处的最小圆弧半径；曲线段一端与圆弧段相切，另一端与补料直管相切，曲线段形状应为光滑曲线，中间点的位置不高于圆弧段的最高点，且不低于与补料直管相接的直线段，曲线段的长度一般不超过管状零件管径的2倍。

直壁大圆弧曲面过渡端口的作用：它的特征主要是零件此处的圆弧角度小于90°，这使得该处直壁面部分不会像直壁反翘的圆弧曲面那样产生“反弯”，类似于“翻边”的现象，其设计比反翘圆曲直壁端口过渡少一个直线段。

直壁大圆弧曲面过渡端口的截面线形状包括二部分截面线，即圆弧段和曲线段。圆弧段的一端与非对称管接头的大圆曲直壁的直壁相切，另一端与曲线段相切，考虑到整个端口过渡区域补料的均匀，该圆弧段的直径必须大于直壁反翘的圆弧曲面过渡端口中圆弧段的直径；曲线段的一端与圆弧段相切，另一端与补料直管段相切，且曲线段的最高点不高于补料直管(或圆管外侧)，最低点不低于圆弧段的最低点。

圆弧曲面过渡端口的作用：零件在该处既无直壁也没有很大的圆弧角，圆弧显得非常“平坦”。

圆弧曲面过渡端口的截面线形状包括三部分截面线，即直线段、圆弧段和曲线段。零件端口虽然简单，但考虑到整个过渡段的流畅和变形均匀，需对三部分分别有所约束。直线段一端与非对称管接头的圆曲面相切，另一端与圆弧段相切，且其长度要大于直壁反翘的圆弧曲面过渡端口中直线段的长度；圆弧段的一端与直线段相切，另一端与曲线段相切，且其直径是过渡端口中最大的；曲线段一端与圆弧段相切，另一端与补料直管相切，且其最高点不高于圆弧段的最高点，最低点不低于补料直管。

本发明的有益效果：与传统加工此类零件工艺相比减少了加工工序，降低零件生产成本，提高生产效率。

附图说明

图1为非对称管接头的示意图。

图2A为液压成型前示意图，图2B为液压成型后示意图。

图3为非对称管接头液压成形设计示意图。

图4为直壁反翘的圆弧曲面过渡端口的示意图。

图5为直壁大圆弧曲面过渡端口的示意图。

图6为圆弧曲面过渡端口的示意图。