[发明专利]管坯双侧反向芯轴推压缩径模具及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种管塑性成形技术领域，尤其涉及一种管坯双侧反向芯轴推压缩径工艺及模具。

背景技术

推压缩径是使管坯通过锥形凹模以减小其外径的成形方法，根据缩径时有无芯轴可分为自由缩径和有芯轴缩径。自由推压缩径时，缩径后管坯长度伸长、壁厚增加，管坯直径小于缩径凹模定径区的直径，而且管端存在翘曲，内外径精度差。有芯轴推压缩径时，可减小管坯壁厚增量，芯轴可以浮动不进给，芯轴也可以与缩径凹模同步进给，但缩径力大幅增加，容易引起管坯失稳。

为提高缩径后管坯的内外径尺寸精度，主要有两种办法，一种方法是在专用液压机上先后进行无芯缩径和芯轴挤内孔，另一种方法是采用浮动芯轴式缩径模。专用液压机主要由主油缸、副油缸、缩径凹模、挤内孔芯轴组成，主油缸活塞带动缩径凹模先进行无芯缩径，然后主油缸活塞保压、副油缸活塞带动芯轴运动完成对管件内孔整径，之后主油缸和副油缸先后退回。采用这种工艺，管坯缩径后内外径尺寸差可达到较高的精度，但机床结构复杂，动作精度要求高，制造难度大、造价高。

采用浮动芯轴式缩径模时，在普通卧式液压机上使用，模具主要由油缸活塞、凹模、芯轴、弹性件、夹紧块、导套组成。在油缸活塞孔中装有弹性件，使芯轴突出缩径凹模置入管坯，理论上缩径时芯轴可与管坯一起后退，保证了管坯尺寸精度。浮动芯轴式缩径模适合用于薄壁管的缩口，当管坯缩径部分较长时，缩径时芯轴不能跟随管坯后退，致使缩径力增大，管坯伸长量减小；此外，放料、取件需要的轴向空间大。

发明内容

为解决长臂管坯自由推压缩径时管坯壁厚增量大、内外径尺寸精度低，以及有芯轴推压缩径时缩径力大、易引起管坯失稳等问题，本发明提供一种管坯双侧反向芯轴推压缩径工艺及模具，该发明有效控制壁厚增量以及缩径管坯的质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管坯双侧反向芯轴推压缩径模具，包括上模板、上固定模、下固定模、下模固定板、下模板、左右缩径凹模组件、左右导向组件和左右芯轴组件。所述上固定模、下固定模为两端带法兰的半圆柱体，分别安装在上模板和下模固定板中；下模固定板通过螺钉                                                、键块联接在下模板上，上模板与下模板之间通过导柱、导套导向。左右缩径凹模组件安装在上模板和下模固定板之间，左右导向组件设置在下固定模的两侧，左右芯轴组件分别安装在左右导向组件内。

所述左右缩径凹模组件分别由左右缩径凹模、左右凹模本体、左右凹模支承筒、左右侧模板组成，左、右缩径凹模过盈装配在左、右凹模本体内，左、右凹模支承筒的一端通过螺钉联接左、右凹模本体，另一端通过螺钉固定在左、右侧模板上。

所述左右导向组件分别由前、后导板、前、后导向滑块组成，前、后导板装在下模固定板前、后两侧壁上设置的T形槽中，前、后导板上设置三个导向面，前、后导向滑块安装在左、右缩径凹模本体前后侧加工的槽体中，并在前、后导板的导向面上滑动。

所述左右芯轴组件分别由左右芯轴、左右活塞、左右端盖、左右活塞管接头、左右端盖管接头、密封圈、密封圈及密封圈组成，左、右芯轴一端带有法兰并通过法兰在左、右凹模支承筒内滑动，法兰端装有左、右端盖，左、右活塞的一端连接在左、右侧模板上，另一端在左、右芯轴内滑动。

一种使用管坯双侧反向芯轴推压缩径模具的工艺，所述双侧反向芯轴推压缩径工艺在三向液压机上使用，其具体步骤如下：

步骤1）夹持管坯：

将两侧涂润滑液的管坯放在缩径模具下固定模上，三向液压机上滑块带动上固定模压下，上固定模与下固定模共同夹持管坯中部。

步骤2）置入芯轴：

缩径前，芯轴驱动系统将左（右）芯轴推入管坯内部，左（右）芯轴置入管坯的长度应大于缩径区长度的1.15倍，左（右）芯轴的外径根据缩径后管坯要求的内径确定。

步骤3）缩径：

三向液压机左（右）滑块带动左（右）缩径凹模由管坯外端向内侧工进、缩径；同时，芯轴驱动系统带动左（右）芯轴由内侧向外端反向运动，速度大于缩径管坯的伸长速度。

步骤4）三向液压机回程：

三向液压机左右滑块带动左右缩径凹模回程、芯轴驱动系统带动左右芯轴回程，三向液压机上滑块带动上模固定板回程。

步骤5）取件：

三向液压机下滑块中的左右顶杆顶出管坯，取件。