[实用新型]薄壁金属管件外凸波纹的电磁成形用模具

说明书

本发明公开了一种薄壁金属管件外凸波纹的电磁成形用模具，包括上外套、上冲头、下外套和下冲头；上外套与Ⅱ号上模架固定连接；上冲头小径端插入上外套的中间空腔内，且Ⅰ号上模架软连接；下外套顶部凹槽槽底形成与上成型槽对应设置的下成型槽；上外套的导向部插入下外套的凹槽内；下冲头为柱形结构，中间形成充放液腔道和限压阀腔道；下外套套设于下冲头外部；管坯置于上下外套与上、下冲头的间隙处，上、下冲头之间充入液体。本发明可用于高强度薄壁金属管件外凸波纹的电磁冲击成型，模具结构简单，便于加工；关键成型部位波纹型腔仅有阴模，无需阳模配合，降低模具成本，便于进行波纹形状调整优化；成型效率高；成型精度高；适应性强。

技术领域

本发明属于波纹成形模具领域，具体涉及一种薄壁金属管件外凸波纹的电磁成形用模具。

背景技术

为完成某些特殊功能，需要在高强度金属薄壁筒（壁厚＜0.2mm）上进行波纹胀型，该成型过程是材料弹性变形、塑性变形、弯折成型的综合变化过程，加工成型难度较大。尤其是针对壁厚＜0.2mm的薄壁筒，需要成型波高/波宽比值较大的波纹，且要求成型精度高时，传统方法成型难度大。现采用电磁成型方式进行波纹成型，为了配合电磁成型方式亟需设计一套成型模具，以满足材料及结构能承受高速高压冲击，型腔尺寸考虑回弹效应后实现所需波形成型，模具与工件间具有良好的配合间隙等需求。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种薄壁金属管件外凸波纹的电磁成形用模具。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种薄壁金属管件外凸波纹的电磁成形用模具，包括上外套、上冲头、下外套和下冲头，所述上外套是由自上而下逐渐缩径的连接部、定位部和导向部组成的中空阶梯轴结构，所述导向部底面形成上成型槽；上外套与Ⅱ号上模架固定连接；所述上冲头为阶梯轴结构，其小径端插入上外套的中间空腔内，上冲头和Ⅰ号上模架软连接；所述下外套顶部形成凹槽，凹槽槽底形成与上成型槽对应设置的下成型槽；上外套的导向部插入下外套的凹槽内；所述下冲头为柱形结构，中间形成充放液腔道和限压阀腔道；所述下外套套设于下冲头外部；管坯置于上下外套与上、下冲头的间隙处，上、下冲头之间充入液体。

在上述技术方案中，所述上外套由穿过上外套螺栓孔的螺栓与Ⅱ号上模架固定连接；所述上冲头通过精密轴承和Ⅰ号上模架软连接；所述下外套底部通过下外套模具螺栓与下冲头底部形成的凸沿固定；所述下冲头的凸沿通过下外套模架螺栓孔与下模架固定。

在上述技术方案中，所述上冲头小径端和下冲头中部均开槽安装密封圈。

在上述技术方案中，所述上冲头上形成排气腔道，排气腔道进口设置于上冲头底面，出口设置于上冲头大径端的侧壁，且出口处设置密封螺栓。

在上述技术方案中，所述上成型槽和下成型槽的槽底为斜面，且端部呈圆弧过渡，成型时，上外套底面紧贴下外套凹槽槽底，所述上成型槽和下成型槽闭合形成完整的波纹型腔；

所述波纹型腔参数为：

上、下成型槽深度L=1.05 L_b ~1.15L_b；

波纹型腔敞口端宽度W=0.85 W_b ~0.95W_b；

波纹型腔封闭端圆弧半径R₁=0.50 W_b ~0.55W_b；

波纹型腔敞口端过渡圆弧R₂=0.2 mm ~1.0mm；

上、下成型槽槽底平面段夹角α=3°~6°。