[实用新型]磁流变弹性体与液压组合式管件成形装置

说明书

本实用新型提供一种磁流变弹性体与液压组合式管件成形装置，包括上模具、下模具，当上模具与下模具相互组合后形成成形腔，成形腔具有径向膨出段以及处于径向膨出段两端的等径段，成形腔与成形后的管件几何型面特征相一致，等径段用于放置管坯两端，管坯的通孔内套装有磁流变弹性体，磁流变弹性体呈管状，磁流变弹性体的通孔用于充注液压流体，成形腔的腔壁内还设有电磁铁，电磁铁用于在通入电流时对磁流变弹性体对应位置的弹性模量进行调节。本实用新型采用液压与磁流变弹性体的组合对管坯进行成形，能够对成形压力差异化加载实现对零件局部特征的精确成形的同时，有效防止单独采用磁流变弹性体压缩失稳现象发生。

技术领域

本实用新型属于管件柔性成形技术领域，具体涉及一种磁流变弹性体与液压组合式管件成形装置。

背景技术

内高压成形技术主要应用于航空航天、汽车工业及精密仪器等加工制造领域。传统的内高压成形是采用液压胀形工艺，通过向管坯中通以高压液体使得金属材料发生塑性变形，最终获得所需的管类零件。管件液压成形技术可以分为传统的液压力均匀加载的内高压成形技术、脉动液压成形技术与近几年提出的冲击液压成形技术，目前各项技术均在实际的零件生产中获得了应用。薄壁大变径比管类零件因其形状较为复杂，采用传统的内高压成形技术难以较好的成形出其包含的局部特征。针对此类零件的形状特征，有学者提出采用磁流变弹性体作为填充介质进行薄壁金属管件的柔性成形工艺，通过对成形装置施加磁场，改变磁流变弹性体各单元的弹性模量，以实现成形力的差异化加载。综合分析液体内高压成形与磁流变弹性体成形两种典型的管类零件成形工艺，发现两种工艺仍存在以下不足：

(1)单纯采用液体内高压成形工艺，无法实现成形压力差异化的加载，导致成形包含有小特征薄壁金属管件时易发生破裂风险。

(2)单纯采用磁流变弹性体成形工艺，因橡胶体的变形属于弹性变形，在受到挤压后易出现失稳现象，导致磁流变弹性体件形状精度降低。此外，采用橡胶体作为填充介质流动性较差，对完成形状尺寸精度要求较高零件的成形操作难度较大。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种磁流变弹性体与液压组合式管件成形装置，采用液压与磁流变弹性体的组合对管坯进行成形，能够对成形压力差异化加载实现对零件局部特征的精确成形的同时，还能利用液压流体的高压成形特性有效防止现有技术中单独采用磁流变弹性体的橡胶体在变形过程中易发生压缩失稳的现象发生。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种磁流变弹性体与液压组合式管件成形装置，包括上模具、下模具，当所述上模具与所述下模具相互组合后形成成形腔，所述成形腔具有径向膨出段以及处于所述径向膨出段两端的等径段，所述成形腔与成形后的管件的几何型面特征相一致，所述等径段用于放置管坯的两端，所述管坯的通孔内套装有磁流变弹性体，所述磁流变弹性体3呈管状，所述磁流变弹性体的通孔用于充注液压流体，所述成形腔的腔壁内还设有电磁铁，所述电磁铁用于在通入电流时对所述磁流变弹性体对应位置的弹性模量进行调节。

优选地，所述电磁铁包括第一电磁铁，所述第一电磁铁对应于所述径向膨出段对应的成形腔的变径位置设置。

优选地，所述电磁铁还包括第二电磁铁，所述第二电磁铁对应于所述等径段对应的成形腔设置。

优选地，所述等径段中还设有第一密封板、第二密封板，所述第一密封板、第二密封板分别对应于所述管坯的轴向两端设置，以在所述磁流变弹性体的通孔内充注液压流体时形成密封，且所述第一密封板、第二密封板与所述等径段的壁体之间滑动连接。

优选地，所述等径段中还设有第一推板、第二推板，所述第一推板处于所述第一密封板远离所述管坯的一侧，所述第二推板处于所述第二密封板远离所述管坯的一侧。

优选地，所述上模具、下模具、第一密封板、第二密封板、第一推板、第二推板中的任一个采用无磁钢制作；和/或，所述磁流变弹性体为硅橡胶基磁流变弹性体。