[实用新型]机械式管件胀形装置增力机构

说明书

技术领域

本实用新型属于空心管件内高压胀形技术领域，具体地说是一种用于提高管件胀形装置的胀形力的增力机构。

背景技术

进入20世纪90年代，由于燃料和原材料成本的原因及环保法规对废气排放的严格限制，使汽车结构的轻量化显得日益重要。除了采用轻体材料外，减轻重量的另一个重要途径就是在结构上采用以空代实和变截面等强构件，即对于承受以弯曲或扭转载荷为主的构件，采用空心结构既可以减轻重量、节约材料，又可以充分利用材料的强度和刚度。管件的内高压成形正是在这样的背景下开发出来的一种制造空心轻体构件的先进制造技术。此项技术在欧美发达国家已得到广泛的研究和应用，尤其是在汽车领域的应用，其成形内压力一般为200～400Mpa，对于特殊的零件其成形内压力可达1000Mpa，这根据加工材料的屈服强度、塑性、管厚和要求胀形量以及零件的最终形状要求而定。

简单的成形过程就是通过加压装置对封闭在模腔中内部充满液体的管件施加一定的压力，使液体具有极高内压力并流动，迫使管壁向内腔形状的空间流动而成形，最高的内压可以达到4000MPa。国内汽车行业首先接触到的主要是德国公司的产品，因此习惯称这种成形技术为内高压胀形。管件内高压成形技术的关键就在于：控制压力介质在高压下的流动状态，包括应力的分布、粘滞度、变形后的响应、层流的扰动等与关键的成形力有关。而关键成形力FU包括对模力FZ、摩擦力FR以及密封力FD，并且：FU＝FZ+FR+FD。其中对模力FZ＝工件投影面积×最高内压力。而对中空的细长工件成形时，长度方向材料会有塑性变形，则作用在工件末端的轴向力会因为作用於整个部件的摩擦力而减少，就必须提高轴向力。当轴向力超过关键成形力FU时，便会出现管壁不规则压缩的不稳定现象。

目前现有的管件内高压胀形主要采用大吨位液压机设备胀形，不仅设备引进成本高，而且对生产能耗和现场场地的要求也高。

因此，设计出一种可以显著提高机械式胀形装置胀形力的增力机构，以替代大吨位液压机实现空心管件变截面胀形的工艺装备，以降低设备购置成本，提高生产效率，成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题一种成本低、效率高，且能替代现有的大吨位液压机实现空心管件胀形的机械式管件胀形装置增力机构，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本实用新型解决技术问题的技术方案如下：

一种机械式管件胀形装置增力机构，其特征在于，所述增力机构为曲臂连杆机构，包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述第一连杆的一端与主压力油缸铰接，所述第二连杆的一端与上模块铰接，所述第三连杆的一端与机架主体铰接，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆的另一端相互铰接。

由以上公开的技术方案可知，本实用新型通过机械式的机构——曲臂连杆机构，曲臂连杆机构的上端在主压力油缸的压力下向下移动，直至第一连杆的位置由原来的法向状态转化成横向位置，而另两个连杆位置则成为一直线并与固定在胀形装置机架上的最大的两根承重固定轴承在同一线，将主压力油缸的压力稳定并放大到上模块上，并由曲臂连杆机构承担了额外的反作用力，数倍放大了主缸的压力，增强了胀形时的合模力。本实用新型增力结构可增大设备的成形力且与大吨位液压设备对管件内高压胀形起到同等的效果，从而降低设备的购置成本，同时机械式装置的作用又提高了生产效率。和同类设备相比，性能满足生产要求，但体积小，能耗低，成本是其10％～20％。

附图说明

图1为本实用新型机械式管件胀形装置的主视图；

图2为图1中A-A断面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式进一步说明本实用新型。

如图1～2所示，本实用新型机械式管件胀形装置增力机构，为曲臂连杆机构，包括第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3、下轴承座4、上轴承座5和侧轴承座13，所述第一连杆1的一端与主压力油缸6铰接，所述第二连杆2的一端与上模块8铰接，所述第三连杆3的一端与机架主体7铰接，所述第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3的另一端相互铰接。下轴承座4与上模块8固定连接，所述第三连杆3的一端通过第三销轴12与下轴承座4铰接。上轴承座5与主压力油缸6固定连接，所述第一连杆1的一端通过第一销轴9与上轴承座5铰接。所述侧轴承座13与机架主体7固定连接，所述第二连杆2的一端通过第四销轴10与侧轴承座13铰接。所述第一连杆1、第二连杆2、第三连杆3的另一端通过第二销轴11相互铰接。