一种超大截面差连续多波管件的成形方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于材料加工领域，提供了一种超大截面差连续多波管件的成形方法及装置。该成形方法基于内高压成形理论，采用“制取有益皱纹”思想，将成形过程分为组装预紧、预成形、轴向进给及终成形四个阶段，其中轴向进给时管坯在轴向力以及内压的合理配合作用下发生“胀形‑压缩变形”，获得后续可通过增大内压而展平的“有益皱纹”，有效提高了成形稳定性和零件壁厚均匀性。该成形装置由加压密封单元、轴向进给单元、成形单元以及高压源单元四部分构成，具体分为阶梯状圆柱冲头、O型橡胶圈、轴向进给单元、可拆卸模块、间隙块、导向板、高压管道和高压源装置等元件，简化了成形装置结构，提高了波形质量精度控制稳定性和成形效率。

A forming method and device of continuous multiwave pipe with large cross-section difference

【技术实现步骤摘要】
一种超大截面差连续多波管件的成形方法与装置
本专利技术涉及一种超大截面差连续多波管件的成形方法与装置，具体涉及一种采用流体高压成形技术实现超大截面差连续多波管件的成形方法与装置。
技术介绍
在航空航天、汽车民用以及石油工业等领域，存在一类圆截面具有超大截面差的连续多波管件。该类构件常应用在贮藏运输流体、需热补偿或位移补偿以及实现吸能减震降噪和密封等作用的场所，可由各类钢材、铜合金制成，亦可由质量轻、强度高的铝合金及钛合金制成。为了满足管件在各种条件下的服役性能，通常要求其形状尺寸精度、壁厚分布以及微观组织等特征都严格符合设计要求，做到精度高，壁厚均匀，组织稳定。首先定义截面差为管坯轴向最大与最小圆截面的面积差与最小圆截面面积的比值。对于截面差小于30％的连续多波管件，其成形时各处变形量较小且均匀，故而通常可采用液压成形、机械成形以及焊接成形等多种方法制出，工艺较为成熟。但是对于具有超大截面差的连续多波管件，其截面差可达到100％以上，制件时大截面成形区容易由于变形量过大而出现破裂等失效情况。针对具有超大截面差的连续多波管件，目前采用的主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超大截面差连续多波管件的成形装置，其特征在于，该超大截面差连续多波管件的成形装置主要由加压密封单元、轴向进给单元、成形单元以及高压源单元四部分构成；/n所述的加压密封单元主要由两个可将前端塞入管坯(4)内部的阶梯状圆柱冲头(15)及套于其上的密封用O型橡胶圈(17)组成；一冲头(15)内部具有流体流动的通道，其前端至冲头(15)后端的一半高度处开有圆形盲孔，与圆形盲孔方向垂直即沿冲头(15)后端的半径方向为螺纹孔，螺纹孔的孔径大于圆形盲孔的孔径，螺纹孔端用于与高压源装置(23)的高压管道(22)连接；另一冲头(15)为实体；冲头(15)前端外径小，后端外径大；冲头(15)前端的外径尺寸...

【技术特征摘要】
1.一种超大截面差连续多波管件的成形装置，其特征在于，该超大截面差连续多波管件的成形装置主要由加压密封单元、轴向进给单元、成形单元以及高压源单元四部分构成；
所述的加压密封单元主要由两个可将前端塞入管坯(4)内部的阶梯状圆柱冲头(15)及套于其上的密封用O型橡胶圈(17)组成；一冲头(15)内部具有流体流动的通道，其前端至冲头(15)后端的一半高度处开有圆形盲孔，与圆形盲孔方向垂直即沿冲头(15)后端的半径方向为螺纹孔，螺纹孔的孔径大于圆形盲孔的孔径，螺纹孔端用于与高压源装置(23)的高压管道(22)连接；另一冲头(15)为实体；冲头(15)前端外径小，后端外径大；冲头(15)前端的外径尺寸小于管坯(4)的内径，并且每隔一定的轴向距离，沿冲头(15)前端的半径方向开环形凹槽，用于安放O型橡胶圈(17)，同时确保O型橡胶圈(17)高出冲头(15)外径，使得密封可靠；冲头(15)前端具有倒角，方便管坯(4)与冲头(15)的装配；
所述的轴向进给单元为轴向进给装置(16)，轴向进给装置(16)位于冲头(15)后端，确保轴向进给装置(16)的施力平面与冲头(15)后端平面相互接触，将冲头(15)紧压在模具上；
所述的成形单元主要由可拆卸模块(12)、间隙块(13)以及导向板(18)组成，位于左右对称分布的冲头(15)之间；可拆卸模块(12)包括上模块和下模块，上模块以型腔(14)为中心，开有各自分别对称的螺纹孔(19)和定位销孔(21)，定位销孔(21)与通气孔(20)相通；下模块以型腔(14)为中心，开有各自分别对称的螺纹孔(19)和定位销孔(21)，定位销孔(21)与通气孔(20)相通；上模块和下模块的螺纹孔(19)位置对应，使用内六角螺栓配合实现紧固；上模块和下模块的定位销孔(21)位置对应，使用导柱实现导向；
可拆卸模块(12)之间通过间隙块(13)隔开；间隙块(13)为“门”字形，“门”字中间的空余部分大于型腔(14)的最大直径，以保证不干扰管坯(4)的变形和可拆卸模块(12)的左右滑动；为方便在轴向进给阶段间隙块(13)的取出，间隙块(13)的厚度沿其高度方向逐渐变小，以减小间隙块(13)与可拆卸模块(12)之间的摩擦，并保证间隙块(13)在给定轴向力的作用下的刚度可靠；同时间隙块(13)高度高于可拆卸模块(12)的高度，并在高出部分的对称中心开一通孔，方便撬出；
型腔(14)的形状及尺寸与目标管件外形保持一致；
导向板(18)的横截面呈“凹”字形结构，“凹”字形的内部表面为工作面，保证放置于其上的可拆卸模块(12)沿管坯(4)/型腔(14)的轴向自由滑动，同时约束可拆卸模块(12)沿垂直于管坯(4)/型腔(14)轴线方向的运动；导向板(18)的宽度与可拆卸模块(12)的宽度实现间隙配合；为保证可拆卸模块(12)在导向板(18)上的活动空间富余，导向板(18)的长度为目标管件长度的两倍以上；
所述的高压源单元包括高压管道(22)和高压源装置(23)，高压管道(22)一端与带有通道的冲头(15)的螺纹孔密封连接，其另一端与高压源装置(23)连接，高压液体/高压气体流入冲头(15)，从而到达管坯(4)的内部。


2.根据权利要求1所述的超大截面差连续多波管件的成形装置，其特征在于，所述的轴向进给装置(16)通过千斤顶平头油缸及手动液压泵浦配合实现。


3.根据权利要求1或2所述的超大截面差连续多波管件的成形装置，其特征在于，所述的间隙块(13)分为左特征间隙块(24)、中间厚度间隙块(25)以及右特征间隙块(26)，三个部分左右合并使用，放置在对应波形的可拆卸模块(12)之间；其中左特征间隙块(24)以及右特征间隙块(26)纵截面为直角梯形，厚度较薄且固定；而中间厚度间隙块(25)纵截面为矩形，厚度根据不同补料量配做，以适配不同模具初始间隙的使用需求。


4.一种超大截面差连续多波管件的成形方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一、将目标管件每一...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑世剑，胡馨予，何祝斌，林艳丽，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23