[实用新型]一种管材轴向超声振动液压胀形结构

说明书

本实用新型公开了一种管材轴向超声振动液压胀形结构，包括上下平行设置的上模座和下模座，上模座与下模座之间设有第一导柱和第二导柱，上模座上设有分别与第一导柱和第二导柱套装的第一导套和第二导套，上模座设有穿过上模座的变幅杆，变幅杆的上端端头设有换能器，下端端头设有轴压头，下模座的上表面由下往上依次设有充液底座、定距圈和定位圈。这种装置结构简单，拆装方便、易操作，管材成形效率高，所需的轴压力和液压力低，还可调节管材的胀形的长度以及实现异形截面管件胀形。

技术领域

本实用新型涉及超声振动辅助管材液压成形设备，具体是一种管材轴向超声振动液压胀形结构。

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。目前，常见的管材轴压胀形结构主要有两种，一种是“外控充液增压式”，如中国专利ZL00208694.8公开了一种内高压成形机，专用的外部供液系统为管材提供液压力，同时配置一台压力机为管材施加轴压力，并通过合理匹配液压力和压力机压头的轴向位移实现管材轴压胀形，该装置的轴压作用，促进了管材胀形区的补料，提高了管材的成形性能，但是采用两套独立的系统来控制管材的成形过程，结构复杂，操作不便，成本极高，而且需要很快的补液速度，增加了褶皱的风险。另外一种是“内补液增压式”，如中国专利ZL200820104296.1公开了一种管材液压胀形装置，在不需要外部供液系统的前提下通过增压活塞挤压增压刚体中的液体为管材提供成形所需的液压力，同时增压活塞推动设在增压缸下体的空心压头为管材提供轴向力，液压力与轴压力的共同作用实现了管材的轴压胀形，该装置结构简单、补液速度快，不需要外部液压供给系统，操作方便、制造成本低，但是在成形过程中，由于管材两端与模具之间摩擦力的存在，使得成形管件材胀形区两端在轴向上存在差别。为了改变管材成形时的摩擦状态，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，成形过程中，发现高频的超声振动使模具与管材存在一个高频的接触-分离状态，改变了成形的摩擦状态，成形截面的角半径减小7.7%，提高了管材的角填充性，但是成形过程中需要压力设备和昂贵的传动系统和供液系统，成本较高，而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，另外，超声振动通过模具间接作用于管材，振动能量不能最大限度的作用到管材。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提出一种管材轴向超声振动液压胀形结构。这种装置结构简单，拆装方便、易操作，管材成形效率高，所需的轴压力和液压力低，还可调节管材的胀形长度以及实现异形截面胀形。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种管材轴向超声振动液压胀形结构，包括上下平行设置的上模座和下模座，上模座与下模座之间设有第一导柱和第二导柱，上模座上设有分别与第一导柱和第二导柱套装的第一导套和第二导套，上模座设有穿过上模座的变幅杆，变幅杆的上端端头设有换能器，下端端头设有轴压头，下模座的上表面由下往上依次设有充液底座、定距圈和定位圈，定位圈的轴心位于轴压头下端端头的正下方，定位圈轴向设有定位孔，定距圈轴向设有定距孔，定距圈下端部径向设有穿孔，定距孔与穿孔连通，定距孔与定位孔相通，充液底座径向设有螺纹盲孔，轴向设有呈阶梯状的充液孔，螺纹盲孔与充液孔连通，充液孔与定距孔相通，充液孔内设有充液头，充液头外壁设有环形密封槽，充液头上端端头的直径往充液头密封槽方向依次减小，充液头下端侧面设有第一缺口，第一缺口的顶部呈弧形，充液头的密封槽内设有O形密封圈，充液头轴向设有通孔，通孔的轴心线与充液孔的轴心线重合。

所述上模座上设有套住变幅杆和换能器的压套，压套与变幅杆和换能器无接触，压套上端头部设有第二缺口，第二缺口的底部呈弧形，第二缺口用于穿过换能器的信号线，避免换能器的信号线被压住。

所述第一缺口延伸至通孔，便于使用工具通过通孔勾住第一缺口取出充液头。