[发明专利]一种用于金属薄壁管材的液体冲击成形装置及成形方法

摘要

本发明公开了一种用于金属薄壁管材的液体冲击成形装置及成形方法，这种方法是将轴压头置入容腔中，由管材两端的O型密封圈密封作用，使管材内部具有初始液压力，轴压头得到高速撞击，挤压容腔内的液体，管材上端部获得一个轴压力的同时管材内部获得急剧增大的液压力，管材内部液压力达到预定的最大液压力P后，通孔处的溢流阀溢流；通过控制轴压头的行程调节轴向进给量S，调节安装在通孔处的溢流阀的溢流压力值控制管材成形中的最大液压力P；在轴向进给量S和最大液压力P的协同作用下，管材快速成形、充满模腔。本发明具有无需外部复杂的高压供给系统和专用液压成形设备、成形方法简便、对使用环境要求不高、废品率低等优点。

主权项

1.一种用于金属薄壁管材的液体冲击成形装置，其特征是：包括轴压头、容腔、密封圈、成形模腔、密封柱和定位圈；轴压头上端与冲头配合，下端与容腔的环形凹槽连接，轴压头与环形凹槽之间形成一个密封的液压腔，其内填充有液体；轴压头通过通液孔与成形模腔可拆卸式地连接，容腔侧面通过溢流口与压力表、溢流阀连接，控制胀形时最大液压力；容腔下部与成形模腔连接，成形模腔由左右对称两个中空的成形模具相连接构成，其底部与密封柱、定位圈可拆卸式地连接，密封柱设置在定位圈中部的环形凹槽内，且与容腔中的内腔同轴，其上侧面与管材下端部连接，管材上端面与轴压头下端部连接，通过外力撞击，使轴压头在容腔内上下运动产生轴压力，挤压液压腔中的液体并产生高压，液体通过轴压头上的通液孔导入管材内，实现对胀形管材提供成形所需的液压力；其成形方法包括如下步骤：（1）装模：将管材下端部固定在定位圈中部的密封柱上，并通过密封柱轴肩处的密封圈与密封柱密封连接，打开成形模腔，连接定位圈与成形模腔，使管材需胀形部分置于成形模腔内，上端通过O形密封圈与轴压头密封连接，并将轴压头安装在容腔的环形凹槽内，通过管材两端的O形密封圈使管材获得初始液压力；（2）密封：启动冲床，通过冲头撞击轴压头，轴压头受到冲头高速撞击而挤压液压腔中的液体获得高压，并产生轴压力作用于管材上端部，管材上端部获得一个轴压力的同时管材内部获得急剧增大的液压力，推动管材移动，使轴压头、密封柱分别对管材两端进行第二次密封；（3）胀形：获得高压的液体通过轴压头的通液孔注入到管材内，使管材获得胀形所需液压力，轴压头移动使容腔内液体体积的变化应大于管材塑性变形后内腔容积的变化；（4）在轴向进给量和最大液压力的共同作用下，管材快速成形、充满模腔，当容腔中的液压力达到所设定的最大液压力P时，通过容腔通孔处的溢流阀溢流泄压；（5）依次拆卸轴压头、定位圈和密封柱，打开成形模腔，即可取出成形后的管材。