一種管件內高壓成形系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于內高壓成形裝備領域，特別涉及一種管件內高壓成形系統。
【背景技術】
[0002]當前，隨著航空、航天、汽車和機械行業對機構整體化和輕量化的需求越來越高，內高壓成形技術得到了廣泛的應用，逐漸成為工業生產中制造復雜異形截面輕體構件的一種先進成形技術。管件內高壓成形是通過上、下模合模后，往模具型腔內充入一定壓力的成形介質，同時，左、右兩側推頭把管坯材料從左、右兩側送往模具型腔，在高壓成形介質和推頭補料的共同作用下，使管坯發生變形與模具貼合，從而實現管件成形，如三通、四通等。
[0003]管坯主要是在內部高壓液體作用下發生變形，通常在管坯內部需要上百兆帕的內壓，根據管坯壁厚和成形形狀的不同，需要的液體壓力更高。管坯成形過程中，高壓液體的作用力通過管壁傳遞到模具內腔，作用在模腔內部的高達上萬噸。為了保證管件成形的質量，成形過程中上下模具不能分開。因此，傳統的管坯內高壓成形裝置在模具合模時鎖模力就為大于零件克服最大工作壓力時所需的合模抗力，且此鎖模力在整個成形過程中為一恒定值，保證整個成形過程上下模具不分開。通常模具的開合和鎖模力由同一油缸實現，這就造成對設備保壓要求高，特別是大口徑的管件成形，由于模具的開合行程較大，而且鎖模需要的鎖模力高達上萬噸，導致油缸的規模很大，特別是大口徑的內高壓成形件充液時間長，裝置在成形初始階段合模力相對較小，而傳統成形裝置整個過程鎖模力始終唯一，且非常大，造成不必要的資源浪費，同時，在成形過程中鎖模力直接作用在模具上，模具易發生形變，使得管件質量和精度低，模具壽命短。
【發明內容】
[0004]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種管件內高壓成形系統，其通過鎖鉗自身材料的性能保證管件成形過程中模具不會分離，且產生了足夠的鎖模力，無需大油缸來產生鎖模力，大大簡化了系統的設備，提高了模具的壽命和管件成形質量，具有鎖模方便、控制簡單、成本低的特點。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:一種管件內高壓成形系統，包括機架2和下平臺5，其特征在于，機架2固定在下平臺5上，提升油缸3固定在機架2上，并與上模具8連接，上模具8內部有上脫模油缸9，上模具8的鎖緊面是一斜面，與上模具8對應下方設置有下模具10，下模具10固定在下平臺5上，下脫模油缸11位于下模具10內部，下模具10的鎖緊面是一斜面，左充液裝置I位于機架2的左側，并固定在下平臺5上；右充液裝置4位于機架2右側，并固定在下平臺5上；前鎖鉗12位于機架2的前側，并與下平臺5連接，前鎖鉗12可在下平臺5上滑動；前鎖鉗油缸13與前鎖鉗12連接，并固定在下平臺5上；后鎖鉗7位于機架2的后側，并與下平臺5連接，后鎖鉗油缸6固定在下平臺5上，并與后鎖鉗7連接，后鎖鉗7可在下平臺5上滑動；后鎖鉗油缸6與后鎖鉗7連接，并固定在下平臺5上。
[0006]所述的上模具8的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2。到8°。
[0007]所述的下模具10的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2°到8°。
[0008]本發明有益效果:
[0009]本發明通過前后鎖鉗將上下模具緊緊鎖住，在管件整個成形過程中保證了模具不會分離，由于通過前后鎖鉗自身的材料性能來克服管件成形過程對模具的壓力，無需大型油缸來產生巨大的鎖緊力，不但大大簡化了成形裝置，降低了系統的功率和噸位，而且造價低；成形過程模具鎖緊力與管件對模具的壓力呈正比，避免了整個過程模具承受很大的鎖緊力，提高了模具的壽命；顯著提高成形零件的質量；由于開始壓力低管坯變形補料充分，材料流動性增強，脹形時的減薄量顯著降低，疲勞強度高，剛性好；且裝置簡單穩定性好，便于控制。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的初始結構示意圖。
[0011]圖2是本發明的復合管成型結束結構示意圖。
[0012]圖3是模具和勾頭鎖緊示意圖。
[0013]圖4是裝置俯視圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作進一步詳細說明。
[0015]參照圖1和圖2，一種管件內高壓成形系統，包括包括機架2和下平臺5，其特征在于，機架2固定在下平臺5上，提升油缸3固定在機架2上，并與上模具8連接，由于提升油缸3的作用是將上模具8進行提升，其作用力只需克服上模具8的自重，因此提升油缸3質量型號相對很小；上模具8內部設有上脫模油缸9，上脫模油缸9用于成形完畢后使成形零件與上模具8脫離，防止由于成形過程中管坯變形與上模具8緊密貼合而在上模具8提升時將成形管件一塊提起造成成形管件摔落損壞，上模具8的鎖緊面是一斜面，此斜面能夠保證模具和鎖鉗鎖緊時達到自鎖；與上模具8對應下方設置有下模具10，下模具10固定在下平臺5上，下脫模油缸11位于下模具10內部，下脫模油缸11的作用是使成形零件與下模具10脫離，便于成形零件取出，下模具10的鎖緊面是一斜面，此斜面能夠保證鎖緊時達到自鎖；左充液裝置I位于機架2的左側，固定在下平臺5上，其能夠在管坯端面進行密封，防止成形過程高壓介質的泄露，同時還能向管坯內壁充入高壓介質，使管坯進行成形；右充液裝置4位于機架2右側，并固定在下平臺5上；前鎖鉗12位于機架2的前側，并與下平臺5連接，前鎖鉗12可在下平臺5上滑動；前鎖鉗油缸13與前鎖鉗12連接，并固定在下平臺5上；能夠推動前鎖鉗12滑動進而鎖緊和松開模具，由于推動過程只需克服摩擦力，所以前鎖鉗油缸13質量型號；前鎖鉗12的鎖緊面有一定的斜度，保證鎖緊模具時能夠自鎖；后鎖鉗7位于機架2的后側，并與下平臺5連接，后鎖鉗7可在下平臺5上滑動；后鎖鉗油缸6固定在下平臺5上，并與后鎖鉗7連接，能夠推動后鎖鉗7滑動進而鎖緊和松開模具，由于推動過程只需克服摩擦力，所以后鎖鉗油缸6質量型號相對很小；后鎖鉗7的鎖緊面有一定的斜度，保證鎖緊模具時能夠自鎖；
[0016]本發明的工作原理為:
[0017]在管坯內高壓成形過程中，首先管坯放到下模具10內，提升油缸3伸長使上模具8下降，直至上模具8與下模具10貼合，此時管坯完全封閉在上模具8與下模具10內部，然后前鎖鉗油缸13伸長推動前鎖鉗12移動直至前鎖鉗12將上下模具前側鎖緊，同時后鎖鉗油缸6伸長推動后鎖鉗7移動直至后鎖鉗7將上下模具后側鎖緊，如圖4所示，由于前鎖鉗
12、上模具8、下模具10和后鎖鉗7的鎖緊面為斜面且能夠自鎖，所以前鎖鉗油缸13和后鎖鉗油缸6在整個過程都無需很大的作用力，只需要克服摩擦力；一旦內部有作用力便形成自鎖，不會自己松開；接著左充液裝置I和右充液裝置4將管坯端部接觸并形成錐面密封，并向管坯內部充入高壓液體，管坯在高壓液體作用下進行成形，為了使管件成形，高壓液體壓力不斷升高，管件對上下模具產生的作用力不斷增大，上模具8和下模具10承受的成形力傳遞給前鎖鉗12和后鎖鉗7，鎖鉗承受的巨大成形力通過自身彈性變形抵消，由于鎖鉗的彈性變形極小，相對于模具的彈性變形可以忽略，因此上下模具成形過程不會分離，由于前后鎖鉗和上下模具的自鎖作用，上下模具不會分離，保證了成形過程順利進行。高壓成形時前鎖鉗油缸13和后鎖鉗油缸6無需作用力，降低了能耗。成形完畢后，左充液裝置I和右充液裝置4進行泄壓，前鎖鉗12和后鎖鉗7在前鎖鉗油缸13和后鎖鉗油缸6的作用下消除鎖鉗與模具的自鎖，使前鎖鉗12和后鎖鉗7返回初始位置，模具此時無鎖緊力，由于在成形過程管件發生較大變形可能會與模具的內壁緊密貼合，上模具8在提升油缸3緩慢提升時，上脫模油缸9作用進行脫模，保證上模具8與下模具10分開過程時不會損壞成形零件；最后下脫模油缸11作用，使成形零件與下模具10分開，完成了整個成形過程。
【主權項】
1.一種管件內高壓成形系統，包括機架2和下平臺5，其特征在于，機架2固定在下平臺5上，提升油缸3固定在機架2上，并與上模具8連接，上模具8內部有上脫模油缸9，上模具8的鎖緊面是一斜面，與上模具8對應下方設置有下模具10，下模具10固定在下平臺5上，下脫模油缸11位于下模具10內部，下模具10的鎖緊面是一斜面，左充液裝置I位于機架2的左側，并固定在下平臺5上；右充液裝置4位于機架2右側，并固定在下平臺5上；前鎖鉗12位于機架2的前側，并與下平臺5連接，前鎖鉗12可在下平臺5上滑動；前鎖鉗油缸13與前鎖鉗12連接，并固定在下平臺5上；后鎖鉗7位于機架2的后側，并與下平臺5連接，后鎖鉗油缸6固定在下平臺5上，并與后鎖鉗7連接，后鎖鉗7可在下平臺5上滑動；后鎖鉗油缸6與后鎖鉗7連接，并固定在下平臺5上。
2.根據權利要求1所述的一種管件內高壓成形系統，其特征在于，所述的上模具8的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2°到8°。
3.根據權利要求1所述的一種管件內高壓成形系統，其特征在于，所述的下模具10的緊鎖面是一斜面，此斜面的角度為2°到8°。
【專利摘要】一種管件內高壓成形系統，包括由左充液裝置、機架、提升油缸、右充液裝置、下平臺、前鎖鉗油缸、前鎖鉗、上模具、上脫模油缸、下模具、下脫模油缸、后鎖鉗、后鎖鉗油缸等組成，在液脹成型過程中前后鎖鉗能夠與上下模具的接觸面形成自鎖，無需其它作用力鎖鉗便能與模具緊密接觸；隨著成形壓力升高，鎖鉗承受的管件給模具的巨大成形力通過自身彈性變形抵消，由于鎖鉗的彈性變形極小，相對于模具的彈性變形可以忽略，因此上下模具成形過程不會分離，保證了管件成形質量。整個過程無需大型油缸鎖緊，大大降低了成形系統噸位和能耗，具有結構簡單，造價低，系統穩定性好，便于控制，模具壽命長等優點。
【IPC分類】B21D26-033, B21D26-039
【公開號】CN104607526
【申請號】CN201510080148
【發明人】馬海寬, 劉繼高, 徐能惠, 李培力, 隋健, 寇永樂
【申請人】中國重型機械研究院股份公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月14日