一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于微型薄壁金属管拉拔相关技术领域，其公开了一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置及方法，充液拉拔装置包括成形组件及压力控制组件，成形组件为对称结构，其用于固定微型薄壁金属管坯、以及用于在拉拔过程中进行导向；成形组件的两端分别通过液体管道连接于压力控制组件；压力控制组件用于通过液体管道提供压力液体给成形组件，并用于控制微型薄壁金属管坯内的压力液体的压力值；成形组件包括拉拔部、模具部、浮动部及导向部，拉拔部、模具部及浮动部间隔设置，拉拔部及浮动部分别用于固定微型薄壁金属管坯的两端，微型薄壁金属管坯与液体管道相连通。本发明专利技术可以减少拉拔中裂纹产生、提高成形极限，提高了效率及质量，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置及方法
本专利技术属于微型薄壁金属管拉拔相关
，更具体地，涉及一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置及方法。
技术介绍
微型薄壁金属管如今被广泛地应用于换热部件、生物医疗、电子器件等，并且需求量日益增加。传统的管材拉拔工艺主要有空拉拔、固定芯头拉拔、带芯拉拔和游动芯头拉拔。在微型薄壁金属管的加工中，由于芯轴加工困难并且在拉拔后难以取出，固定芯头拉拔和带芯头拉拔无法加工较长的微管，而游动芯头拉拔容易造成拉拔过程的不稳定而破裂，因此固定芯头拉拔、带芯拉拔和游动芯头拉拔并不适用于薄壁微型金属管的拉拔成形。采用空拉拔工艺时，壁厚在拉拔过程中的增厚难以控制且成形极限较小，容易产生破裂、失稳、皱缩等缺陷，并且内表面由于自由变形使得表面质量变差。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置及方法，其包括成形组件和压力控制组件，成形组件用于固定管材，保证内部压力管路的密封性，并且为管材拉拔成形提供模具；压力控制组件为液体提供压力来源，并且控制液体压力。同时，在微型金属管内部通入高压液体进行拉拔的工艺，可以减少微型金属管内部裂纹的产生、抑制壁厚增加和起皱现象、提高成形极限，用压力液体替代芯轴，解决了微型金属管拉拔过程中芯轴难以取出的问题。微型金属管充液拉拔工艺可以得到力学性能优异，表面质量良好的微型薄壁金属管材。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置，所述充液拉拔装置包括成形组件及压力控制组件，所述成形组件为对称结构，其用于固定微型薄壁金属管坯、以及用于在拉拔过程中进行导向；所述成形组件的两端分别通过液体管道连接于所述压力控制组件；所述压力控制组件用于通过所述液体管道提供压力液体给所述成形组件，并用于控制所述微型薄壁金属管坯内的压力液体的压力值；所述成形组件包括拉拔部、模具部、浮动部及导向部，所述拉拔部、所述模具部及所述浮动部间隔设置，所述导向部包括导柱，所述导柱的一端依次穿过所述浮动部及所述模具部后连接于所述拉拔部；所述拉拔部及所述浮动部分别通过液体管道连接于所述压力控制组件；所述拉拔部及所述浮动部分别用于固定所述微型薄壁金属管坯的两端，所述微型薄壁金属管坯与所述液体管道相连通。进一步地，所述压力控制组件包括油箱、过滤器、液压泵、PLC控制器、单向阀、截止阀和压力传感器。进一步地，所述充液拉拔装置通过所述拉拔部及所述浮动部连接于拉拔设备。进一步地，所述拉拔部包括拉拔导块、固定块、密封块、夹头及压边圈，所述拉拔导块连接于所述液体管道，所述固定块开设有第一凹槽及第二凹槽，所述第二凹槽贯穿所述第一凹槽的底面，所述夹头设置在所述第二凹槽内，所述密封块设置在所述第一凹槽内，且所述密封块位于所述拉拔导块与所述固定块之间；所述固定块连接于所述拉拔导块；所述夹头用于固定所述微型薄壁金属管坯；所述压边圈连接于所述固定块。进一步地，所述拉拔导块开设有沉头孔；所述密封块开设有第一通孔，所述夹头由两个半圆环组成，所述第二凹槽的底面开设有第二通孔；所述沉头孔、所述第一通孔、所述夹头及所述第二通孔相连通；所述沉头孔与所述液体管道相连通。进一步地，所述拉拔部还包括密封圈，所述拉拔导块与所述密封块之间、所述密封块与所述固定块之间、所述固定块与所述压边圈之间均设置有所述密封圈。进一步地，所述模具部包括拉拔模具、固定盖及模座，所述固定盖连接于所述模座，所述拉拔模具安装于所述固定盖与所述模座所形成的空间内。按照本专利技术的另一个方面，提供了一种微型薄壁金属管的充液拉拔方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供如上所述的微型薄壁金属管的充液拉拔装置，并将缩口后的微型薄壁金属管坯的一端穿过所述模具部，同时将微型薄壁金属管坯的两端分别固定在所述拉拔部及所述浮动部；(2)检测所述充液拉拔装置内部液体管路的密封性，所述压力控制组件向所述微型薄壁金属管坯内充入压力液体，并将所述压力液体的压力控制在预定数值；(3)对导柱、导套和拉拔模具进行有效润滑，所述拉拔部随拉拔设备移动，由此带动所述微型薄壁金属管坯以预定速度进行充液拉拔，与此同时浮动部以一定速度在导柱上自由滑动。进一步的，管材内部液体的压力应当足够大以提高管材成形性能，但不能使管材屈服而发生径向的塑性变形，管材内部液体的压力取P＝2ασt/d。其中α为安全系数，取0.5～0.8；σ为管坯材料的屈服强度(MPa)；t为管壁的厚度(mm)；d为拉拔前管坯的内径(mm)。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的微型薄壁金属管的充液拉拔装置及方法主要具有以下有益效果：1.在微型薄壁金属管材中充入压力液体来代替芯轴，解决了芯轴加工困难以及在管材拉拔之后芯轴难以取出的问题，免去了芯轴的加工，以及拉拔后取出芯轴的工序，提高了生产效率，降低了生产成本。2.在金属管材拉拔过程中在内部充入高压液体，可以改善金属管材的表面质量，尤其是提高成形金属管内壁的表面质量，抑制金属管内壁裂纹的产生。3.在微型薄壁金属管材内部充入高压液体进行拉拔，可以抑制金属管材在拉拔过程中壁厚的增加，有利于得到壁厚更薄的金属管材。附图说明图1是本专利技术提供的微型薄壁金属管的充液拉拔装置的示意图；图2是图1中的微型薄壁金属管的充液拉拔装置的工作原理示意图；图3是图1中的微型薄壁金属管的充液拉拔装置的拉拔模具的示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-拉拔导块，2-固定块，3-密封块，4-夹头，5-密封圈，6-压边圈，7-拉拔模具，7-1-模套，7-2-模芯，7-3-垫块，8-固定盖，9-模座，10-浮动导块，11-导柱，12-导块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。请参阅图1、图2及图3，本专利技术提供的微型薄壁金属管的充液拉拔装置，所述充液拉拔装置在对微型薄壁金属管进行拉拔时，在微型薄壁金属管内部充入压力液体来替代芯轴，以提高微型薄壁金属管的成形质量与成形极限。所述充液拉拔装置包括成形组件及压力控制组件，所述成形组件用于安装拉拔模具、固定管材、拉拔过程中进行导向、密封管材内部的压力液体；所述压力控制组件用于在拉拔过程中为液体提供压力，并且在管材拉拔成形过程中保持内部压力液体的稳定。所述压力控制组件通过液体管道与所述成形组件相连接，其包括相连接的油箱、过滤器、液压泵、PLC控制器、单向阀、截止阀及压力传感器。所述成形组件包括拉拔部、模具部、浮动部及导向部，所述拉拔部、所述模具部及所述浮动部依次间隔设置，所述导向部连接所述拉拔部、所述模具部及所述浮动部。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置，其特征在于：/n所述充液拉拔装置包括成形组件及压力控制组件，所述成形组件为对称结构，其用于固定微型薄壁金属管坯、以及用于在拉拔过程中进行导向；所述成形组件的两端分别通过液体管道连接于所述压力控制组件；所述压力控制组件用于通过所述液体管道提供压力液体给所述成形组件，并用于控制所述微型薄壁金属管坯内的压力液体的压力值；/n所述成形组件包括拉拔部、模具部、浮动部及导向部，所述拉拔部、所述模具部及所述浮动部间隔设置，所述导向部包括导柱(11)，所述导柱(11)的一端依次穿过所述浮动部及所述模具部后连接于所述拉拔部；所述拉拔部及所述浮动部分别通过液体管道连接于所述压力控制组件；所述拉拔部及所述浮动部分别用于固定所述微型薄壁金属管坯的两端，所述微型薄壁金属管坯与所述液体管道相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型薄壁金属管的充液拉拔装置，其特征在于：
所述充液拉拔装置包括成形组件及压力控制组件，所述成形组件为对称结构，其用于固定微型薄壁金属管坯、以及用于在拉拔过程中进行导向；所述成形组件的两端分别通过液体管道连接于所述压力控制组件；所述压力控制组件用于通过所述液体管道提供压力液体给所述成形组件，并用于控制所述微型薄壁金属管坯内的压力液体的压力值；
所述成形组件包括拉拔部、模具部、浮动部及导向部，所述拉拔部、所述模具部及所述浮动部间隔设置，所述导向部包括导柱(11)，所述导柱(11)的一端依次穿过所述浮动部及所述模具部后连接于所述拉拔部；所述拉拔部及所述浮动部分别通过液体管道连接于所述压力控制组件；所述拉拔部及所述浮动部分别用于固定所述微型薄壁金属管坯的两端，所述微型薄壁金属管坯与所述液体管道相连通。


2.如权利要求1所述的微型薄壁金属管的充液拉拔装置，其特征在于：所述充液拉拔装置通过所述拉拔部及所述浮动部连接于拉拔设备。


3.如权利要求1所述的微型薄壁金属管的充液拉拔装置，其特征在于：所述拉拔部包括拉拔导块(1)、固定块(2)、密封块(3)、夹头(4)及压边圈(6)，所述拉拔导块(1)连接于所述液体管道，所述固定块(2)开设有第一凹槽及第二凹槽，所述第二凹槽贯穿所述第一凹槽的底面，所述夹头(4)设置在所述第二凹槽内，所述密封块(3)设置在所述第一凹槽内，且所述密封块(3)位于所述拉拔导块(1)与所述固定块(2)之间；所述固定块(2)连接于所述拉拔导块(1)；所述夹头(4)用于固定所述微型薄壁金属管坯；所述压边圈(6)连接于所述固定块(2)。


4.如权利要求3所述的微型薄壁金属管的充液拉拔装置，其特征在于：所述拉拔导块(1)开设有沉头孔；所述密封块(3)开设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓磊，张海栋，杜飞，王新云，金俊松，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42