【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料加工成形，尤其涉及一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置及其成形方法。
技术介绍
1、目前，以镍基高温合金、钛合金等高强材料制成的复杂结构管件广泛应用于燃气涡轮发动机、核动力设备和宇航发动机的管路系统，其成形工艺主要有焊接、挤压成形、液压成形、电磁成形及旋压成形等。目前，薄壁管件的制造工艺已经从常规冲压、焊接工艺过渡到了内高压成形。内高压成形常采用液力慢速加载，难以大幅度提高材料的塑形变形能力。并且高强材料的塑形变形抗力大，往往需要超高液压力才能实现复杂零件的精确制造，从而对现有技术和装备提出了极大挑战。
2、电磁成形技术是利用脉冲强磁场在材料上形成极高压力，使材料发生高速变形的成形工艺，能显著提高材料的延展性和成形极限，在管类构件上得到了广泛应用。但是仍然存在以下多个问题：(1)零件先后在电磁力和惯性力作用下发生变形，惯性力导致不同区域材料与模具先后碰撞反弹，难以实现复杂零件精确制造；(2)常规电磁成形后线圈与管件变形区域的距离增大，线圈再次放电难以实现复杂零件变形和贴模；(3)电磁成形技术需要在零件上产生感应涡流，往往针对高电导率材料，比如铝合金、铜合金等，难以适用于镍基高温合金、钛合金等低电导率材料；(4)管件变形区域应力大，当超过材料的抗拉和抗压极限，易导致零件破裂和起皱。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置及其成形方法，从而解决上述问题。
2、为实现上述目的，本专利技术首先公开了
3、进一步的，所述模具包括可拆式连接的第一模和第二模，所述第一模和第二模之间形成有所述成形孔和成形腔，所述模具设置有连通所述成形腔的气孔，所述成形孔内管件内部的一端与所述冲头密封滑接，另一端通过垫块密封。
4、进一步的，还包括设置在成形孔一端的第一轴向侧推筒、第一轴向加压线圈和第一侧推筒活动仓，所述第一侧推筒活动仓与所述第一模连接，该第一侧推筒活动仓内设置有用于第一轴向侧推筒滑接的仓孔，所述第一轴向侧推筒的一端抵靠到所述管件的一端，另一端与设置在所述第一侧推筒活动仓内的第一轴向加压线圈相对。
5、进一步的，还包括设置在成形孔另一端的第二轴向侧推筒、第二轴向加压线圈和第二侧推筒活动仓，所述第二侧推筒活动仓与所述第二模连接，该第二侧推筒活动仓内设置有用于第二轴向侧推筒滑接的仓孔，所述第二轴向侧推筒的一端抵靠到所述管件的另一端，另一端与设置在所述第二侧推筒活动仓内的第二轴向加压线圈相对。
6、进一步的，所述模具内还设置有成形感应线圈，所述成形感应线圈靠近所述成形腔的内壁设置。
7、进一步的，还包括第一通电电极和第二通电电极，第一轴向侧推筒与所述第一通电电极连接，所述第二轴向侧推筒与所述第二通电电极连接。
8、进一步的，所述模具包括第一模和第二模，所述第一模和第二模通过相对运动形成有所述成形孔和成形腔，所述第一模或第二模与所述冲头连接。
9、进一步的，还包括对管件的成形区域通入瞬时大脉冲电流的两个电极。
10、然后，本专利技术公开了一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形方法，包括上述方案所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，包括如下步骤：
11、s1、安装模具，将所述管件放置到所述成形孔内，在所述管件内注入流体，所述成形孔的一端与所述冲头密封滑接，另一端通过垫块密封；
12、s2、控制所述电磁驱动线圈、第一轴向加压线圈和第二轴向加压线圈放电成形，使流体冲击管壁到成形腔内；
13、s3、控制第一通电电极和第二通电电极对管件通入瞬时大脉冲电流。
14、然后，本专利技术公开了一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形方法，包括上述方案所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，包括如下步骤：
15、s1、安装模具，将所述管件放置到所述成形孔内，在所述管件内注入流体并密封两端；
16、s2、控制所述电磁驱动线圈放电成形，使冲头驱动第一模或第二模挤压管件的管壁，进而使流体冲击管壁到成形腔内；
17、s3、控制两个电极对管件通入瞬时大脉冲电流。
18、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
19、本专利技术通过多步流体冲击成形可以防止碰撞后的反弹，有利于提高材料的控形能力和制造精度提高，并降低设备能量；通入脉冲电流能实现材料瞬态加热，改善难变形材料的塑形变形能力；对管件区域施加感应脉冲电流或加热，有利于降低材料的内应力，抑制破裂或起皱；瞬态高压流体有利于实现局部区域的精确填充和高强材料塑形变形；多向轴向加压有利于提高材料的塑形变形能力，避免局部区域过度减薄。
20、下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
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1.一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，包括模具、电磁驱动线圈、冲头和密封设置在管件内的流体，所述模具内设置有可贴合所述管件的成形孔，所述成形孔的侧壁上设置有成形腔，所述电磁驱动线圈设置在冲头的一端以驱动所述冲头的另一端作用到流体上以使流体高速冲击管件的管壁匹配所述成形腔。
2.根据权利要求1所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，所述模具包括可拆式连接的第一模和第二模，所述第一模和第二模之间形成有所述成形孔和成形腔，所述模具设置有连通所述成形腔的气孔，所述成形孔内管件内部的一端与所述冲头密封滑接，另一端通过垫块密封。
3.根据权利要求2所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，还包括设置在成形孔一端的第一轴向侧推筒、第一轴向加压线圈和第一侧推筒活动仓，所述第一侧推筒活动仓与所述第一模连接，该第一侧推筒活动仓内设置有用于第一轴向侧推筒滑接的仓孔，所述第一轴向侧推筒的一端抵靠到所述管件的一端，另一端与设置在所述第一侧推筒活动仓内的第一轴向加压线圈相对。
4.根据权利要求3所述的用于复杂结构管件
5.根据权利要求4所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，所述模具内还设置有成形感应线圈，所述成形感应线圈靠近所述成形腔的内壁设置。
6.根据权利要求4所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，还包括第一通电电极和第二通电电极，第一轴向侧推筒与所述第一通电电极连接，所述第二轴向侧推筒与所述第二通电电极连接。
7.根据权利要求1所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，所述模具包括第一模和第二模，所述第一模和第二模通过相对运动形成有所述成形孔和成形腔，所述第一模或第二模与所述冲头连接。
8.根据权利要求7所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，还包括对管件的成形区域通入瞬时脉冲电流的两个电极。
9.一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形方法，包括权利要求1-6任一所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，包括如下步骤：
10.一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形方法，包括权利要求7-8任一所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，包括模具、电磁驱动线圈、冲头和密封设置在管件内的流体，所述模具内设置有可贴合所述管件的成形孔，所述成形孔的侧壁上设置有成形腔，所述电磁驱动线圈设置在冲头的一端以驱动所述冲头的另一端作用到流体上以使流体高速冲击管件的管壁匹配所述成形腔。
2.根据权利要求1所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，所述模具包括可拆式连接的第一模和第二模，所述第一模和第二模之间形成有所述成形孔和成形腔，所述模具设置有连通所述成形腔的气孔，所述成形孔内管件内部的一端与所述冲头密封滑接，另一端通过垫块密封。
3.根据权利要求2所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，还包括设置在成形孔一端的第一轴向侧推筒、第一轴向加压线圈和第一侧推筒活动仓，所述第一侧推筒活动仓与所述第一模连接，该第一侧推筒活动仓内设置有用于第一轴向侧推筒滑接的仓孔，所述第一轴向侧推筒的一端抵靠到所述管件的一端，另一端与设置在所述第一侧推筒活动仓内的第一轴向加压线圈相对。
4.根据权利要求3所述的用于复杂结构管件的高速冲击流体成形装置，其特征在于，还包括设置在成形孔另一端的第二轴向侧推筒、第二轴向加压线圈和第二侧推筒活动仓，所述第二侧推筒活动仓与所述第二模连接，该第二侧推筒活动仓内设置...
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