一种管材拉拔成形方法及成形模具技术

一种管材拉拔成形方法及成形模具。所述的成形方法是采用拉拔扭转变截面型芯对管材进行挤胀变形，实现了一次成形过程中多种变形模式的组合。所成形管材的管壁受到型芯的挤胀且由于聚氨酯填充层的限制而处于强烈的三向压应力状态，在由圆-椭圆-圆及椭圆扭转变化的变形阶段，管材进入金属过渡区的扭转剪切变形带，在剪切应力的作用下，材料的内部组织发生了转动和剪切应变，引起材料组织结构的取向，即形成新的织构，改善同等变形程度下的变形织构。拉拔变截面型芯挤胀管材变形能够获得比传统成形工艺更大的变形程度，改善了管材内部的应变分布和应力分布，有利于破碎管材残留的铸造组织，改变夹杂物的形态和分布，消除管材内部组织缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝、铜、钢等金属管材的成形领域，具体是一种用于管材拉拔成形的方法及成形模具。
技术介绍
在航空、航天、汽车和机械设备等领域无不涉及管件和管套的使用。以飞机为例， 管路系统是飞机的生命线，它的性能好坏直接影响到飞机的整体性能，如果把发动机比作飞机的心脏，那么管路就像是飞机的血管。因此提高管路系统的技术水平，对提高飞机性能非常重要。目前市场上用于管路系统的金属管多采用传统的成形方式，并多为无缝管(包钢科技，2002，2:21)。这种管材的特点是壁厚越厚，它就越具有经济性和实用性，壁厚越薄，它的加工成本就会大幅度上升，且在使用过程中易开裂。从国际和国内两个市场来看，无缝管的现有生产能力均已大于需求，所以，如何发挥现有机组的生产能力，开发出高强度等级、 高性能的管类零件，以满足科研和生产需求是材料研究所面临的前沿挑战和发展急需。作为无缝管的制造方法，多采用穿孔轧制，即通过穿孔机对圆坯料进行穿孔扎制之后，通过芯棒式无缝管扎机、芯棒扎管机等进行延伸扎制，再通过定径机等进行定径扎制得到无缝管。这种传统方式生产出来的管材内外表面会存在一些缺陷，对于航空液压用管材，由于承受高压力，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管材拉拔成形方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一，装模；将涂抹有润滑剂的管材装入聚氨酯填充层内；将装有管材的聚氨酯填充层放在下模套内，并在聚氨酯填充层两端的端面处放置垫片；将上模套放在下模套上，并使上模套和下模套的分型面紧密扣合，上模套和下模套的两端面对齐；将入口端面盖板和出口端面盖板分别固定在扣合后的上模套和下模套两端面上；拉拔装置的拉杆位于管材的内孔中；管材、聚氨酯填充层、垫片、上模套、下模套、入口端面盖板、出口端面盖板和拉杆同轴；型芯置于管材入口端处，并使所述型芯的轴线与管材的轴线重合；拉拔装置的拉杆一端的外螺纹与位于所述型芯一端端面中心的螺纹孔连接；步骤二，牵引型芯的导引段进入管材内；通过拉拔装置的拉杆将型芯的导引段牵引进入管材内；牵引过程中，拉杆以5mm/s lOmm/s的牵引速度将导引段的a_a截面牵引至管材的入口端处；拉杆停止运动，开启拉拔装置通过拉杆带动型芯转动；转动中，拉杆的转速在5s IOs内升至150rpm 300rpm ；步骤三，成形；拉拔装置以150rpm 300rpm的转速和15mm/s 20mm/s的牵引速度将型芯牵引通过管材；牵引中，型芯从管材入口端向管材出口端勻速转动并移动；当型芯的 e-e截面移动到管材的出口端时，型芯停止转动，降低拉杆牵引速度至5mm/s lOmm/s，将型芯牵引出管材；步骤四，卸模；使用脱模机将聚氨酯填充层与管材分别从模具中脱离；得到成形的管材。2.一种用于如权利要求1所述管材拉拔成形方法的成形模具，其特征在于包括入口端面盖板、垫片、聚氨酯填充层、型芯、下模套、出口端面盖板和上模套；其中a.聚氨酯填充层位于模套的内表面；聚氨酯填充层的内径与所成形管材的直径相同； 变截面型芯位于管材内；入口端面盖板和出口端面盖板分别固定在模套入口端的端面上和出口端的端面上；所述的模套由两个半圆环形的上模套和下...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛凤梅，李付国，汪程鹏，袁战伟，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：