一种基于磁流变弹性体的复杂管类构件柔性成形装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于磁流变弹性体的复杂管类构件柔性成形装置及方法，包括上模具(1)、下模具(2)、电磁线圈(3)、左冲头(4)、右冲头(5)、初始管坯(6)和磁流变弹性体(7)；在外加磁场作用下，磁流变弹性体不同部位的弹性模量发生不同的变化，使待成形管坯在磁流变弹性体的合适弹性模量下成形出所需的形状。本发明专利技术利用磁流变弹性体在不同磁场条件下，弹性模量的改变，解决现有复杂构件内高压成形过程中密封困难、薄壁构件成形过程中易破裂的问题。充分发挥了磁流变弹性体的磁流变效应，且设备简单，生产效率高。

A flexible forming device and method for complex tube components based on magnetorheological elastomer

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流变弹性体的复杂管类构件柔性成形装置及方法
本专利技术属于管材高压胀形
，具体涉及一种基于磁流变弹性体的复杂构件柔性成形装置及方法。
技术介绍
多种材料体系的管类件主要用于制造航空、航天设备管路系统。其中对于易变形的材料，通常是采用内高压胀形来制造，其原理是依靠材料的塑性成形能力，在管坯内部压力作用下使管坯沿径向向模具空腔扩张，其中填充在管坯内部的传力介质对胀形工艺有重要影响。目前应用最为广泛的是内高压充液成形，但是该方法主要存在以下缺点：(1)采用液压胀形技术所需液压系统庞大，且工艺复杂、密封条件要求苛刻，工艺循环时间长，生产率比较低；(2)变形机理受制于单一力场的作用，由于压力大小难以在管材内壁局部改变，对于难变形的薄壁构件，成形时易破裂。为了克服难变形材料在液压胀形时的缺点，提出采用磁流变弹性体作为传力介质辅助成形。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对现有的复杂构件液压成形过程中在单一力场作用下压力不易局部调控，液体介质密封效果较差，设备复杂，成本较高的缺点，本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁流变弹性体的复杂管类构件柔性成形装置，其特征在于，包括上模具(1)、下模具(2)、电磁线圈(3)、左冲头(4)、右冲头(5)、初始管坯(6)和磁流变弹性体(7)；/n在所述上模具(1)、下模具(2)的两端处分别嵌入所述左、右冲头，且所述左、右冲头未接触，从而使所述上、下模具之间形成空腔区域；/n在每块所述上模具(1)、下模具(2)的两侧对称位置处均安装有所述电磁线圈；/n所述初始管坯装入所述上模具(1)、下模具(2)的内部空腔区域，且在所述初始管坯的两个开口分别放入两段磁流变弹性体，两段磁流变弹性体位于初始管坯内部的部分紧密贴合在一起，磁流变弹性体靠近管坯出口的一侧，与管坯出口处...

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变弹性体的复杂管类构件柔性成形装置，其特征在于，包括上模具(1)、下模具(2)、电磁线圈(3)、左冲头(4)、右冲头(5)、初始管坯(6)和磁流变弹性体(7)；
在所述上模具(1)、下模具(2)的两端处分别嵌入所述左、右冲头，且所述左、右冲头未接触，从而使所述上、下模具之间形成空腔区域；
在每块所述上模具(1)、下模具(2)的两侧对称位置处均安装有所述电磁线圈；
所述初始管坯装入所述上模具(1)、下模具(2)的内部空腔区域，且在所述初始管坯的两个开口分别放入两段磁流变弹性体，两段磁流变弹性体位于初始管坯内部的部分紧密贴合在一起，磁流变弹性体靠近管坯出口的一侧，与管坯出口处平齐，且管坯最外端的部分位于电磁线圈外部。电磁线圈通电后，由于管坯中磁流变弹性体(7)两侧部分靠近线圈(3)，磁场强度较大，表现出较高的磁流变效应，弹性模量较高，处于较“硬”的状态，起到密封和传递推力的作用；由于中间位置的磁流变弹性体(7)距离磁场较远，所受磁流变效应较小，弹性模量较小，保持在较“软”的状态，在左、右冲头的推动下，中间位置的磁流变弹性体(7)随初始管坯(6)变形而发生变形，利用自身产生的胀形力对初始管坯(6)内壁起到支撑作用；当关闭电源后，外加磁场消失，左、右冲头向两侧分离，磁流变弹性体(7)弹性模量恢复原来状态,从变形状态恢复。


2.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，所述上模具(1)、下模具(2)、左冲头(4)和右冲头(5)均由无磁钢或奥氏体不锈钢制作。


3.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于，所述电磁线圈(3)与外界直流电源连接，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭训忠，王辉，杨秋成，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32