[发明专利]轴线连续弯曲异形管件充液成形方法

说明书

技术领域

本发明属于金属压力加工技术领域，特别是涉及平面内带有连续弯曲 管材的充液成形方法。

背景技术

轴向弯曲异形管件在汽车、航空、航天等领域中有着广泛的应用，常 用于汽车进气零件、车体结构和航空航天各系统管路中。而充液成形工艺 是成形此类管状零件的主要方法。广义的管材充液成形工序通常包括弯管、 预成形、充液成形、切割等工序。对于弯曲轴线异性管件的充液成形，通 常先要经过弯曲工序，将管材弯曲成与零件轴线相同或近似的形状；如果 零件的截面复杂或管材直径大于模具型腔最小宽度，管材不能放入模具型 腔，还需要进行预成形工序。预成形工序主要有三个方面作用：一是对于 管材的直径大于模具型腔宽度的零件，通过预成形将管材压扁使管材能够 顺利放到充液成形模具中，避免充液成形模具合模过程中出现飞边缺陷； 二是预先分配材料，使零件在充液成形过程中变形均匀，便面出现起皱和 破裂等缺陷，三是合理的预成形形状能够降低充液成形合模过程中的设备 合模力，提高生产效率。将预成形后的管材在高压液体的作用下贴靠充液 模具型腔成形出所需形状的零件。最后切除多余的工艺补充面成形出最终 的零件。

充液成形的弯曲工序主要采用CNC(Computernumericalcontrol)弯曲。 在汽车底盘中所用的异性管材零件左右对称件居多，为了提高生产效率节 省模具成本，通常做法是采用一模两件成形，因此管材弯段的数量增加了 一倍。CNC弯曲通常采用带芯轴的绕弯方式，弯曲出的管件精度高、截面 畸变小、生产效率高。如果两个弯曲段的之间的直段长度过小或者连续的 弯曲段，CNC弯曲模具的夹持段需要造形夹模来实现，这就需要更复杂的 多层弯曲模具和多层的CNC弯管机。而CNC弯管机的层数越多，价格就 越昂贵，成本越高。这也为管材的弯曲提出了更高的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在不增加工序和设备 能力的情况下，高效、高精度的连续轴线弯曲异形管件充液成形方法。

本发明提供的连续轴线弯曲异形管件充液成形方法所采用的技术方案 是：

1)选择圆形长管作为坯料，根据最终零件的中心线的长度确定管坯的 长度。

2)弯曲工序：在CNC弯管机上进行弯曲工序，为了避免弯曲模具造 形夹模和多层弯曲模需求，将面内的两个连续弯曲段(或中间直段长度小 于1.5倍管径的两个弯曲段)用一个相对弯曲半径大的弯曲段代替，并且保 证这个大弯曲段两侧直段之间的夹角尽量接近连续弯曲段两侧直段之间的 夹角。对于多个同在一个平面内的连续弯曲段弯曲过程可采用相同的弯曲 半径。

3)预成形工序：将弯曲后的管材放入预成形模具对2)所述的大弯曲 段进行进一步压弯和其对他特征的局部成形，以保证预成形后的管材能够 顺利的放入充液成形模具。预成形的冲压方向平行于连续弯曲段所在的平 面。

4)充液成形工序：将预成形后的管材放入充液成形模具对3)压弯后 产生畸变或塌陷弯曲段和其他局部特征进行高压充液整形。

5)切割工序：切除工艺补充面成形出最终的管件。

本发明的有益效果是能够减小管材连续弯曲段弯曲内侧的壁厚减薄 率，提高成形质量；减少了弯曲阶段弯曲模具和CNC弯管机的层数和复杂 程度降低了生产成本；弯曲工序由原来的弯两个弯曲段变成弯一个弯曲段 节省了工序时间，提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提供的轴线连续弯曲异形管件充液成形方法所适于制作 的一种左右对称零件结构示意图。

图2是本发明一个实施例的一模两件成形方案示意图。

图3是本发明提供的轴线连续弯曲异形管件充液成形方法典型零件弯 曲工序所需成形零件的示意图。

图4是本发明提供的轴线连续弯曲异形管件充液成形方法典型零件预 成形合模过程示意图。

图5是本发明提供的轴线连续弯曲异形管件充液成形方法典型零件充 液成形合模过程示意图。

图6是本发明提供的轴线连续弯曲异形管件充液成形方法典型零件充 液成形过程典型截面变化情况示意图。