用于立式管材的气胀热成形方法及成形模具技术

本发明专利技术提供一种用于立式管材的气胀热成形方法及成形模具，具体步骤为：分别对上冲头和下冲头进行初始预紧；通过定位销将上成形镶块与下成形镶块连接，使得上成型镶块和下成型镶块的型腔面围合形成型腔通道空间；对待加工合金管坯形成密封后，采用温度控制装置对模具进行加热，使得待加工合金管坯温度达到成形温度，之后向待加工合金管坯内通入气体，使待加工合金管坯内产生压力，利用液压机为待加工合金管坯施加轴向推力进行补料，进而气胀成形得到空心零件。本发明专利技术能够保证成型件壁厚均匀，降低设备要求，适用于各种铝镁合金等管材加工成变截面零部件，有利于促进轻合金材质的空心变截面零部件的应用，推进航空、航天和汽车工业技术的进步。业技术的进步。业技术的进步。

【技术实现步骤摘要】
用于立式管材的气胀热成形方法及成形模具


[0001]本专利技术涉及合金管材的成形
，特别涉及一种用于立式管材的气胀热成形方法及成形模具。

技术介绍

[0002]“以空代实”的结构在航空、航天、汽车等许多工业领域中得到广泛应用。零件采用空心变截面结构，一方面能满足载荷要求，另一方面能达到减重和节省材料的目的。
[0003]中空变截面零件常用的制造方法有分段焊接、高压充液成形等。焊接法生产的变径管具有焊缝缺陷，因而其刚度和耐蚀性能较差，限制了其应用范围。高压充液成形技术主要是通过向合金管坯内部通入高压液体，管坯在高压液体的径向压力和管端的轴向压力的共同作用下产生变形。利用高压充液成形技术制造的空心变截面零件，由于没有焊缝，因此部件整体的强度和刚度较好。
[0004]高压充液成形工艺主要用于普通钢管、铜管等易成型材料的冷成型。采用高压充液成形加工方法将导致成形所需压力过大，对液压设备的要求过高，经常很难达到所需液压设备的要求，影响工件加工的效率，而且容易受到液压设备的限制，影响到工件加工的效率，而且容易因提供的液压系统不能满足所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、分别对上冲头和下冲头进行初始预紧；S2、通过定位销将上成形镶块与下成形镶块连接，使得上成型镶块和下成型镶块的型腔面围合形成型腔通道空间；S3、将上冲头安装到上成形镶块的小内径型腔内，利用橡胶锤敲击上冲头上端面直到上冲头不在发生位移，此时上冲头的密封刃口和待加工合金管坯配合良好；S4、将安装完成的模具的下模座放置在液压机的工作台上，将上冲头的上端和液压机的工作端连接，保证下模座放置平整，且上冲头位于液压机工作台面的中心；S5、将空气供给装置和上冲头的气体通道连接，将加热棒分别放入上成型镶块和下成型镶块的加热棒通孔中，利用温度控制装置，对上成型镶块和下成型镶块加热，直到达到待加工合金管坯的理想成形温度T0，保温3～5min；S6、利用液压机施加预紧力：控制液压机的工作端向靠近模具的方向运动，带动上冲头运动，控制液压机对上冲头施加30～200N的预紧力，保压3～5min，使得下冲头的下端面与下模座接触良好，下冲头的上端面与待加工合金管坯接触良好，上冲头的密封刃口与待加工合金管坯接触良好；S7、打开空气供应装置，向待加工合金管坯内供应气压，同时配合液压机带动上冲头向待加工合金管坯施加推进压力，促使待加工合金管坯的管壁在受热状态下向外膨胀并贴合上成型镶块和下成型镶块围合形成的型腔通道空间成形，当空气供给装置无法继续向冲头内充入气体时，成形结束，得到空心零件；所述气压的具体值根据如下公式确定：其中，σ
s
为待加工合金管坯的屈服强度，t为待加工合金管坯的壁厚，d为待加工合金管坯的外径，ξ是待加工合金管坯中轴向应力σ
z
和环向应力σ
θ
的比值，在实际生产中一般取0；所述推进压力的具体值根据如下公式确定：F
a
＝(F
p
+F
μ
+F
t
)
×
10
‑3F
μ
＝πdl
μ
p
i
μF
t
＝πdtσ
s
其中，d
i
为待加工合金管坯的内径，l
μ
为待加工合金管坯与模具型面的接触长度，p
i
为待加工合金管坯的内部压力，用p
s
代替，μ为摩擦因数，t为待加工合金管坯壁厚，σ
s
为待加工合金管坯的屈服强度；S8、保持步骤S7中推进压力不变，停止对模具加热，同时控制液压机向远离模具的方向运动，泄去模具中空心零件的气压，拆下上成形镶块，取出空心零件。2.根据权利要求1所述的用于立式管材的气胀热成形方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：S11、通过过渡配合的方式将待加工合金管坯的上端安装到冲头塞上，并通过视觉检测
保证待...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，崔海龙，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：