[发明专利]一种超声振动辅助管材液压成形的装置

说明书

本发明公开了一种超声振动辅助管材液压成形的装置，包括上下平行间隔设置的第一平板和第二平板，第一平板与第二平板之间设有传动底座，第一平板与第二平板之间设有一组支撑柱，第一平板上设有第一导柱，第一导柱底部设有第一定位圈，第一定位圈的空心处设有第一密封柱，第二平板朝上的一面由下到上依次设有充液底座和第二定位圈，第二定位圈的空心处设有第二密封柱，传动底座上设有一组横板，横板朝内的端头设有竖板，横板与传动底座的传动杆连接。这种装置结构简单，拆装方便、易操作，所需合模力和成形力低，管坯成形效率高，成形截面规则性、填充性、贴模性和壁厚均匀性好，还可实现管坯上不同位置的成形。

技术领域

本发明涉及超声振动辅助管材成形设备，具体是一种超声振动辅助管材液压成形的装置。

背景技术

超声振动管材液压成形技术是在管材液压成形技术的基础上，利用超声振动装置的高频振动改善管材液压胀形的成形环境，提高管材成形性能的新技术。当前，在管材液压成形技术中，最典型的工艺有自然胀形、轴压胀形和挤胀成形。但是以上三种工艺对于尺寸较大的异形截面中空构件，由于受成形过程中摩擦力的影响，使得轴向和周向补料困难，降低了成形件壁厚的均匀性，容易出现褶皱、极端减薄、甚至破裂等缺陷，并且所需的成形液压力及合模力较大。对此有学者提出了内部液体压力及外部径向压力共同作用的径压胀形，如中国专利ZL200820113486.X公开了一种管材径压胀形装置，该装置通过内部高压液体和径向挤压的共同作成形了各种截面的中空构件，虽然降低了合模力和成形液压力，提高了管坯的贴模性，但是在成形过程中需要压力设备的配合，合模过程中，由于是单向挤压，在摩擦力的影响下，使得成形截面各个角的填充量不同，增加了成形截面的不规则性，在角与直边的过渡处还容易出现极端减薄的现象，增加了破裂的风险，并且管端采用了螺栓螺母副这样的紧固方式，增加了管件成形前后拆装的复杂程度，效率低。还有学者提出在管材胀形过程中辅以超声振动，以期改善摩擦环境，提高管材的成形性能。如美国学者Bauget开发了一套超声振动管材液压成形装置，将一侧连接有超声振动装置的模具放置在管坯的胀形区，通过自由胀形的工艺来成形异形截面中空件，胀形过程中通过压力机对模具进行固定，采用丝杠传动带动金属密封头和充液头对管材进行密封和充液。成形后发现成形截面的角半径减小7.7%，提高了管材的角填充性，但由于振动和摩擦的作用成形截面并不规则，成形过程中还需要压力设备和昂贵的传动系统和供液系统，并且模具在压力机下固定后，超声振动系统处于悬空状态，振动能量损失严重，不能最大限度的作用到管材上。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种超声振动辅助管材液压成形的装置。这种装置结构简单，拆装方便、易操作，管材成形效率高，管材成形截面规则性、填充性、贴模性和壁厚均匀性好，还可实现管材上不同位置的成形。

实现本发明目的的技术方案是：

一种超声振动辅助管材液压成形的装置，包括上下平行间隔设置的第一平板和第二平板，第一平板与第二平板之间设有与第一平板平行的传动底座，第一平板与第二平板之间设有一组可活动穿过传动底座且垂直于第一平板的支撑柱，

第一平板上设有穿过第一平板且朝下的第一导柱，第一导柱底部设有空心的第一定位圈，第一导柱与第一定位圈之间设有第一O形密封圈，第一定位圈的空心处设有第一密封柱，第一密封柱设有穿过第一密封柱与第一导柱连接的第一紧固件，

第二平板朝上的一面由下到上依次设有充液底座和空心的第二定位圈，充液底座与第二定位圈之间设有第二O形密封圈，第二定位圈空心处设有第二密封柱，第二密封柱设有穿过第二密封柱与充液底座连接的空心的第二紧固件，冲液底座上设有与第二紧固件垂直的穿孔，穿孔与第二紧固件下端部的开口连通，

所述传动底座为多爪联动的带传动杆的卡盘，传动底座上设有一组横板，横板朝内的端头设有竖板，横板与竖板形成一体的呈L形的支撑板，横板底面与传动底座的传动杆连接，竖板设有垂直穿过竖板的变幅杆，变幅杆朝内的端头设有第一模具，朝外的端头设有换能器，换能器位于横板正上方。