[发明专利]微金属T形管的内高压成形设备及成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属管件加工技术领域，尤其涉及一种微金属T形管的内高压成形设备及微金属T形管的内高压成形方法。

背景技术

进入20世纪90年代，随着制造领域中微型化趋势的不断发展，微型零件的需求量越来越大，特别是在微型机械(Micro machine)和微型机电系统(Micro electro-mechanical system，MEMS)中，比较典型的应用是电子产品及医疗器械的零部件生产。当今科技研究的两个趋势是巨型化和微型化。其中，微型化因其可大批量生产，高效率，高精度，成本低，污染少等优势深受市场的需求。目前，微成形主要分为微体积成形(如挤压、墩粗、胀形、锻造等)，微薄板成形(如拉伸、冲裁、弯曲等)。

作为一种较常见的内高压成形方式，T形三通管的内高压成形在实验研究和工业领域有着较广泛的应用。常规内高压成形T形管设备的介质为液压。在此基础上，由于金属微细管和常规尺寸管材在成形过程中存在着差异，最明显的区别在于微金属T形管成形过程中需要的压力远远大于常规尺寸的金属T形管材，而需要提供过高的压力对设备各方面性能要求高，难度大。

为了解决上述问题，常采用对管材加热的方法来降低管材强度，以达到降低成形压力的目的。但是，如果在采用加热的前提下使用传统的液压成形设备加工成形，其高温条件容易导致液体介质燃烧等意外发生，所以考虑到内高压液体介质燃点等的限制，不适用于高温条件下成形，在一定程度上限制了微金属T形管成形技术的发展。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种操作方便，安全性能高，能够在高温条件下实现微金属T形管的气压内高压成形，降低对成形压力的要求和对设备的性能要求，节省制造成本的微金属T形管的内高压成形设备及成形方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种微金属T形管的内高压成形设备，包括机架、安装在机架上的成形模具、呈直线排布的两个轴端进给冲头、以及用于限制T形管成形高度的成形端平衡冲头，所述成形模具包括上模和下模，所述上模和下模上均设置有T形型腔，每个轴端进给冲头均与一轴端进给动力装置连接，成形端平衡冲头垂直于两个轴端进给冲头设置，且与成形端平衡动力装置连接，两个轴端进给冲头中的其中一个轴端进给冲头上设置有气体通道，所述气体通道与高压气体供给装置连接，所述上模的底部和下模的顶部均安装有加热装置；

当上模和下模闭合时，启动加热装置，并向气体通道内通入高压空气，两个轴端进给冲头伸入并挤压待成形微金属管的两端，同时，成形端平衡冲头向垂直并远离待成形微金属管的方向后退预设距离，将待成形微金属管成形为微金属T形管。

优选的，所述成形设备还包括热电偶和温控器，所述温控器分别与加热装置与热电偶连接，所述热电偶用于实时检测待成形微金属管的加热温度。

优选的，所述上模和下模上各相应T形型腔的成形端两侧均设置有安装孔，所述安装孔内安装有加热棒。

优选的，所述高压气体供给装置包括高压储气容器，所述高压储气容器通过高压管与气体通道连通，所述高压管上安装有气压开关阀、安全阀、减压阀和压力表。

优选的，所述成形设备还包括压力控制器、与压力控制器连接的压力传感器和压力显示装置，所述压力传感器安装在上模上，用于检测合模压力的大小。

优选的，所述成形设备还包括与上模连接且驱动上模升降运动的模具动力装置，所述模具动力装置包括从上到下依次连接的伺服电机、减速器、联轴器和丝杠螺母组件。

优选的，所述丝杠螺母组件的螺母通过安装支架与活动板连接，所述上模安装在活动板的底部，所述下模安装在机架的底板上；

所述成形设备还包括导杆组件，所述导杆组件包括若干个导杆，所述导杆的底端与机架的底板连接，所述活动板可沿导杆升降运动，并带动上模升降运动；

所述机架的底板底部连接有第一支撑底座，所述第一支撑底座上设置有两条平行导轨，两个所述轴端进给动力装置安装在两条导轨内，所述成形端平衡动力装置安装在第二支撑底座上。

优选的，所述第一支撑底座和第二支撑底座的底部均设置有支撑脚，所述支撑脚与相应支撑底座之间设置有升降调整装置，用于调节相应支撑底座的水平高度。

优选的，所述机架上设置有上限位装置和下限位装置，分别对上模的升降距离进行限定。