一種利用內高壓成形增加管材壁厚的裝置及其工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用內高壓成形增加管材壁厚的裝置及其具體的工藝，與傳統的增厚工藝相比，本發明具有能實現不同材料、不同強度、不同壁厚的多層管材的完全貼合的優點，在增加了管材壁厚的同時，還能根據實際需求提升管材的防氧化、剛度等多種性能。
【背景技術】
[0002]在大型機械或者車輛中，往往需要用到一些不等壁厚的管材或者板材，現有技術中，往往是通過熱處理、焊接或擠壓成型的方式制造不等壁厚的管材，這些工藝方法工作效率低，并且最終管材的成形質量不高。
[0003]比如在專利號為201310662803.9的中國發明專利中，申請人北京機電研究所公開了一種鐓粗變形的管材壁厚增厚的模具及方法，模具包括凹模、凸模，凸模包括相向運動的正向擠壓模具和反向擠壓模具。采用相向運動的相向運動的正向擠壓模具和反向擠壓模具，正向擠壓模具對管材坯料進行擠壓的同時，反向擠壓模具反向運動，形成容料空間，通過連續累積的小范圍局部變形實現整個管材外壁增厚變形。
[0004]通過上述擠壓成形的方法來制造不等壁厚管材，它是通過連續的小范圍局部變形來實現整體的增厚變形，這一方面耗時較長，另外一方面對成形板材壁厚的精度控制較差，而且多次成形的過程對模具的損耗也比較大。
[0005]又比如焊接增厚的工藝，是通過焊接將兩層管材固定在一起達到增厚的目的，這種工藝一方面無法做到兩層管材的完全貼合，固定性能不好，另一方面這種工藝只適用于同種材料，局限性較大。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是針對上述的技術現狀而提供一種新型的管材增厚裝置，以及一種利用該裝置來增加管材壁厚的工藝。
[0007]為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案:
一種利用內高壓成形來增加管材壁厚的裝置，包括有機架，安裝在機架上的內高壓模具、壓力機、堵頭、用于驅動堵頭的液壓缸、增壓栗和外部的水箱，其中，所述內高壓模具包括了上模和下模，所述下模固定在機架上不動，上模固定在壓力機上并且位于所述下模的正上方，所述上模能在壓力機驅動下做靠近或遠離所述下模的運動，在所述上模和下模上分別開設有模腔，當所述上模、下模合攏時，待加工的管材被放置在模腔中，所述管材的兩端被位于內高壓模具兩側的堵頭密封住，所述堵頭后部連接著液壓缸，并且能在所述液壓缸的驅動下往復滑動，在所述堵頭中開設有流道，流道一端開口在所述堵頭的前端，并且連通所述管材的內部，所述流道的另一開口開設在堵頭的側壁上，并通過水管連通增壓栗和水箱，其特征在于:所述管材是由多層等質等厚或不等質不等厚材料制成的多層管材，多層管材中的各層管材之間相互貼合。
[0008]作為本發明的改進，各層管材之間的長度相等。
[0009]作為本發明的優選，各層管材之間的長度不等。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述的各層管材所采用的材料不同。
[0011]作為本發明的進一步優選，所述的各層管材所采用的材料相同。
[0012]采用上述裝置來進行管材增厚的具體工藝步驟如下:
1)、先將多層管材穿在一起，使得各層管材相互貼合；
2)、將多層管材放置到下模的模腔中，并對其進行固定；
3)、驅動壓力機，由壓力機帶動內高壓模具的上模下壓，直至與下模合攏，即完成了合模的過程，此時多層管材被封閉至模腔中；
4)、驅動液壓缸帶動堵頭內移，密封住管材的兩端；
5)、通過增壓栗將水箱中的液體輸入到管材的內部進行注液增壓，使得管材在內部高壓的作用下向外膨脹，同時所述的堵頭繼續內移補料，以防止在膨脹的過程中管壁減薄，該過程持續至多層管材均膨脹成形至與外部模腔的內壁貼合，此時，內高壓的擠壓使得各層管材之間的間隙被完全填充，也就完成了多層管材的完全緊貼；
6)、驅動壓力機分開上模和下模，然后取出最終成形的管材。
[0013]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、工作效率高，采用內高壓成形技術來增厚管材的過程，是一次性成形的過程，相對于通過多次小范圍局部變形的擠壓成形方法，更加快捷，工作效率更高。制作復雜管形時用內管穿外管一起進行壓彎或滾彎做成預成形后再進行內高壓成形，使內外管完全貼合。
[0014]2、成形質量高。采用內高壓成形技術進行增厚的管材，兩層或多層管材是在液壓力作用下一起膨脹成形的，由此可以實現兩層或多層復雜形狀管材也可以完全貼合，并且可以保證兩層或多層管材的成形形狀完全一致，由此提高了成形質量。
[0015]3、對于一些管形結構件需要局部增大強度時，可以局部區域增加內管，成形后的管中管既減少材料的重量還增大的使用強度。
[0016]4、適用面更廣，功能性更強。在實際使用過程中，往往對管材的性能有較多的要求，但是單種材料是不可能同時滿足強度、耐腐蝕性、表面平整度等多種性能要求的，采用本發明的工藝后，可以實現不同材料、不同強度、不同壁厚的雙層或多層管材相互完全貼合，由此可以大大提升管材使用性能。例如，將鋼管作為內層管材，鋁管作為外層管材，這樣成形出的雙層管，在通過鋼材保證了強度的同時，還可以利用鋁材的耐腐蝕性防止表面的氧化。將此工藝應用于輕量化并局部增大強度的汽車底盤結構件有很大優勢。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例中利用內高壓成形增加管材壁厚的裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0019]如圖1所示，本實施例為一種利用內高壓成形