[实用新型]内高压成型模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种内高压成型模具。

背景技术

内高压成型工艺又被称作液压胀型成型工艺，其基本原理是采用外部增压装置产生高压液体，高压液体促使金属坯料变形成为具有复杂三维形状的零件。内高压成型技术按照加工坯料的几何形状，可以分为三种类型：板料液压成型、壳体液压成型和管材液压成型。其中管材液压胀形是通过管材内部液体压力和轴向力的共同作用使管材按照模具型腔的形状胀形，轴向力提供补料的作用。传递内部高压的液体通常采用液压油或水。

经过塑性加工成型的镁合金产品通过合理的变截面设计，优化构件的形状、尺寸以及壁厚分布等可获得更好的力学性能，但是这种优化设计常导致结构的复杂化，用传统的冲压等工艺很难一次成型。而内高压成型这种先进的柔性生产技术是生产此类复杂零件的理想方法。

例如中国专利文献CN 103223434 A公开的内高压成型装置所适用工件是结构比较简单的直管件，其各处受力情况比较简单。而图1示出了一种镁合金支架，其管坯结构相对复杂，主要表现在其轴线并不是直线，而曲线。

如前所述，内高压成型依赖于液体的压力实现胀形，同时利用轴向力补料，图1所示的管坯不是直管件，会导致管坯的弯管部分各部分受力不均衡，表现为弯管部分的内侧受力小于外侧，并且如图2所示，标号6和7所指引的位置的分型面表现为图中的曲线，管坯14拐弯处所对应的模腔刚度不够，容易产生褶皱，或者开裂。

对于模具设计，其难度主要在于拐弯处的设计，不同于板件、级进冲裁，如图1所示的镁合金支架的管坯，其直管部分之间的过渡需要是平滑的过渡，这种过渡可能需要有例如90度的转角，造成模具的设计制造非常困难，内高压成型模具往往只能实现直轴线的成型加工，例如形状相对复杂的排气管，往往通过若干直管段的成型加工后，再加工弯管接头，然后直管段通过弯管接头顺次焊接成型，工艺非常复杂。

中国专利文献CN103949523A在其背景技术部分分析了复杂管件的内高压成型问题，同时提出了一种可用于复杂管件内高压成型的设备。其实现复杂管件成型的方法在于设置了转换机构，用于调整推头与管件的轴线一致。然而，应当理解，工件往往是批量生产的，模具设计的基本常识是实现工件的一致性，适于批量生产。中国专利文献CN103949523A所涉及结构只是提高了对多型管件的适应性，而不是复杂结构管件的内高压成型，且该结构与模具设计的基本常识相违背。

内高压成型通常需要十MPa级或者百MPa级的内压强，例如图1所示的镁合金管坯的内高压成型，需要70MPa的内压强进行胀形。在合模后，两推压推头相应顶持在管坯的两端，从一个或者两个推压推头通入高压液体，随着成型液体的导入，管坯内的压力逐渐增大，如前所述，由于成型液体压力非常高，这对推头的自持提出了非常高的要求，在一些应用中，内高压过大，可能会使的推头移位，而产生密封问题或者产生工件的变形不在期望的范围内，而产生废品。

同时，如中国专利文献CN106122136A提出了内高压成型时型腔超压的问题，显然，上述通过增加成型圧力的方法会面临很多问题，除前述提出的几个问题外，还会出现例如抬模，即将上模向上推开一定距离的问题，管坯的变形完全失控。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种在相对较小的成型压力的条件下可用于复杂管坯成型的内高压成型模具。

依据本实用新型的实施例，提供一种内高压成型模具，适用于轴线为曲线的管坯的内高压成型，包括上模和与上模对位设置的下模，以及匹配上模与下模所确定型腔的两端设置的各一个推压推头，所述型腔被配置为直腔段和过渡腔段；

其中，直腔段由上模模腔本体和下模模腔本体所提供；

过渡腔段由装配在上模或者下模上的在水平方向上对位的内夹块和外夹块所提供。

上述内高压成型模具，可选地，内夹块和外夹块装配在下模上，且与下模间的连接为可拆连接。

可选地，相对应内夹块，在下模上设有嵌槽，用于内夹块的定位；进而通过上模与下模的合模，以及该内夹块与外夹块的合模实现夹紧。

可选地，外夹块在对位于内夹块的方向上被滑移轨道所导引，相应地；

在外夹块被导引的方向上设有外夹块推压装置。

可选地，上模和下模的侧面轮廓随型腔轴线的变动而变动。

可选地，还包括推压推头限位装置，该推压推头限位装置包括：

工作头，具有垂直于推压推头推进方向上的工作行程，以在推压推头推压到位后，工作头挡住推压推头，以避免推压推头回退；