[发明专利]一种管件复合成形装置

说明书

一种管件复合成形装置，属于金属材料加工成形领域，解决了现有的管件内高压成形容易出现起皱、屈曲和破裂等形式的失效的问题。所述管件复合成形装置：在上凹模的底面和下凹模的顶面上分别内陷设置有上形腔和下形腔，二者构成组合式模具单元的形腔，待成形的管件水平夹持在上凹模与下凹模之间。加热单元用于将管件加热至预定的温度。液压单元用于向达到预定温度的管件内注入乳化液，以使管件达到变形临界点，并在管件成形后回收乳化液。轴向补料单元用于对处于变形临界点的管件施加轴向压力，以使管件的外壁起皱。冲击单元用于电磁脉冲发生单元的作用下，通过管件内的乳化液对外壁起皱的管件施加冲击力，直至管件贴合于组合式模具单元的形腔。

技术领域

本发明涉及一种管件成形装置，属于金属材料加工成形领域。

背景技术

内高压成形也叫液压成形或液力成形，是一种利用液体作为成形介质，通过控制内压力和材料流动来成形中空零件的材料成形工艺。与现有冲压和焊接等材料成形工艺相比，内高压成形具有模具数量少、零件成形步骤少、材料利用率高和有效改善零部件性能等诸多优点。伴随着先进控制技术在内高压成形设备上的应用，内高压成形已经成为一种灵活可控、安全高效的材料成形工艺。近年来，运用内高压成形工艺制造的各种管件越来越多地应用于汽车和航空航天等领域，并且还在不断拓展其应用领域和范围。

影响管件内高压成形质量的因素有很多，例如轴向进给量、管件内压以及成形模具结构等。各个影响因素之间不仅存在着紧密的联系，而且互相制约，因此，各个影响因素之间的匹配程度直接关系到管件内高压成形的质量，只有各个影响因素间匹配得当，才能获得合格的零件。一旦各个影响因素间的匹配出现问题，零部件在内高压成形过程中就会出现起皱、屈曲和破裂等形式的失效。

发明内容

本发明为解决现有的管件内高压成形容易出现起皱、屈曲和破裂等形式的失效的问题，提出了一种管件复合成形装置。

本发明所述的管件复合成形装置包括组合式模具单元、加热单元、液压单元、轴向补料单元、电磁脉冲发生单元和冲击单元；

组合式模具单元包括上凹模1和下凹模2，在上凹模1的底面上内陷设置有上型腔，在下凹模2的顶面上内陷设置有下型腔，上凹模1与下凹模2上下相对且固设，待成形的管件3水平夹持在上凹模1与下凹模2之间，上型腔与下型腔共同构成组合式模具单元的型腔；

加热单元用于将管件3加热至预定的温度；

液压单元用于向达到预定温度的管件3内注入乳化液，以使管件3达到变形临界点，并在管件3成形后回收乳化液；

轴向补料单元用于对处于变形临界点的管件3施加轴向压力，以使管件3的外壁起皱；

电磁脉冲发生单元包括高压脉冲发生子单元和线圈4，二者构成电气回路；

冲击单元用于在线圈4所产生的电磁力的作用下，通过管件3内的乳化液对外壁起皱的管件3施加冲击力，使管件3发生径向膨胀，直至管件3贴合于组合式模具单元的型腔。

作为优选的是，组合式模具单元还包括上模座板5、上模垫板6、上凹模套板7、下凹模套板8、套筒9、固定板10、支承板11、推杆12、推杆固定板13、推板14和下模座板15；

在下模座板15的顶面上设置有第一垫块16和第二垫块17，支承板11、固定板10、下凹模2、上凹模1和上模座板5通过第一垫块16和第二垫块17自下而上地堆叠在下模座板15上；

上凹模套板7套设在上凹模1上，上模垫板6套设在上凹模套板7上，上凹模1与上凹模套板7、上凹模套板7与上模垫板6均咬合设置，上凹模套板7和上模垫板6的顶面均与上模座板5的底面相接，上模垫板6固设在上模座板5上，在开、合模的过程中，上凹模1通过上凹模套板7和上模垫板6与上模座板5联动；