大直径管件内高压成形模具制造技术

大直径管件内高压成形模具，它涉及一种管件成形模具。本发明专利技术解决了现有的管件成型模具中的减力轴体无法用于弯曲轴线管件成形的问题，以及对于轴线较长管件采用全长度减力轴时浪费材料、加工难度大、重量大、装取零件困难和效率低等问题。本发明专利技术的两个凸模（９）分别设置在下模（１０）上，两个凸模（９）相对的两个端面上分别开有台肩孔（２０），两个传力活塞（６）分别设置在两个凸模（９）的台肩孔（２０）内，两个第一传力键（３）分别安装在两个第一传力键安装孔（２１）内，两个第一传力键（３）与两个第一传力键安装孔（２１）紧配合。本发明专利技术可用于弯曲轴线管件的成形，节省材料、便于加工、重量小、效率高、结构合理、有效降低了水平缸所需的推力、便于零件装取和适于批量生产等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种管件成形模具，属于机械制造
技术背景在航空、航天和舰船等领域一些关键部件中，常见大直径的中空零件，如横截面周长达300 1500mm甚至更大的薄壁中空变截面构件，最大的当量 直径达300 500mm。此类零件截面形状多变，为适应飞行器和舰船结构紧凑 的要求，或为满足气体和液体稳定快速传输的功能性要求，零件轴线往往为 曲线，因此加工制造难度很大。在汽车、火车等运输工具的轻量化结构制造 中，也经常采用管材和型材通过内高压成形制造变截面构件，使不同部位满 足相应的承载要求，而不增加零件壁厚和重量，这些零件也多为曲线轴线零 件。上述中空零件传统制造工艺一般需先冲压多个半片，再焊接成整体，由 于焊缝多，焊接质量难以保证，内壁焊漏难.以清理、焊缝导致疲劳性能差、 焊接导致零件变形，影响零件使用性能，并且存在工序多、效率低的问题。 而采用内高成形技术则可克服传统工艺的这些缺点，制造整体无焊缝的高性 能高精度零件。在内高压成形过程中，需先将管材放入带有型腔的模具(凹 模)中，再采用水平缸推动两个凸模将管材两个端部密封，然后对管材内部 注入高压液体，通过液体压力使管材变形并贴靠到凹模内壁成形为零件。在 大直径零件成形时，由于内压力很大，将对密封冲头产生很大的反作用力， 因此水平缸的推力往往高达数百吨，比如直径300mm管材，在60MPa的内 压下成形，其密封冲头受到的液压反力达424吨，而一般内高压成形机配备 的水平缸仅200 300吨，如果增大水平缸吨位，则增加内高压成形机造价和 运行能量损耗，有的零件成形需要的内压达到lOOMPa以上，对水平缸吨位的 要求更高。授权公告号为CN2841179Y、授权公告日为2006年11月29日的 技术专利公开了《一种用于内高压成形中的减力装置》，该技术专利 提出采用一种减力轴体，通过减少侧推装置与产生压力的液体接触的面积来 减少侧推力的装置，该减力轴体需置入管材内部，减力轴体两端需被含入两4个密封冲头内，并能在密封冲头中自如滑动且与冲头之间实现密封，这些条 件使这样的减力轴体难以用于弯曲轴线中空零件的成形，因此主要局限于轴 线为直线或接近直线的零件成形，同时由于减力轴需被两端凸模同时含住， 对于轴线较长的零件，全长度减力轴加工难度大、浪费材料、重量大、效率 低，并且零件装取困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的管件成型模具中的减力轴体无法用于弯 曲轴线管件成形的问题，以及对于轴线较长管件采用全长度减力轴时浪费材 料、加工难度大、重量大、装取零件困难和效率低等问题，进而提供一种大 直径管件内高压成形模具。本专利技术的技术方案是大直径管件内高压成形模具包括上模、下模和两 个水平缸，它还包括两个第一传力键、至少两个第一密封圈、两个传力活塞、 至少两个第二密封圈和两个凸模，所述两个凸模分别设置在下模的上端面的 两端，所述两个凸模相对的两个端面上分别开有台肩孔，所述两个传力活塞 分别设置在两个凸模的台肩孔内，所述两个传力活塞的大直径部分与两个凸 模的台肩孔的大孔径部分分别设有至少一个第一密封圈，所述两个传力活塞 的小直径部分与两个凸模的台肩孔的小孔径部分分别设有至少一个第二密封 圈，所述两个水平缸分别安装在两个凸模远离的两个端面上，所述两个凸模 的上端面上安装有上模，所述上模与两个凸模相接触的端面上开有两个第一 传力键安装孔，所述两个凸模上分别开有与上模的两个第一传力键安装孔相 对应的侧向通过孔，所述两个传力活塞上分别开有与两个凸模的侧向通过孔 相对应的挡孔，所述两个第一传力键的上端分别安装在上模上的两个第一传 力键安装孔内，所述两个第一传力键与上模上的两个第一传力键安装孔紧配 合，所述两个第一传力键的下端分别穿过两个凸模上的侧向通过孔设置在两 个传力活塞的挡孔内，所述两个凸模远离两端的上端面上分别开有L形高压 输入孔，所述两个传力活塞上开有中心孔，所述每个凸模上的侧向通过孔与 每个第一传力键之间具有间隙。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果本专利技术的大直径管件两端的 凸模中各设有一个传力活塞，传力活塞将液压反力传递给模具，并通过模具形成封闭力系；大直径管件两端凸模的方位、角度可以随管件要求任意变化 且无需同轴；大直径管件两端凸模之间的距离可长可短，节省了减力轴耗费 的材料；大直径管件两端凸模仅塞入管件很短的距离，只要能够实现密封即 可，因此大直径管件成形后，只需将凸模略退回很小的行程，即可将其由模 具中取出，适于批量生产。综上本专利技术可用于弯曲轴线管件的成形，节省材 料、便于加工、重量小、效率高、结构合理、有效降低了水平缸所需的推力、 便于零件装取和适于批量生产等优点。本专利技术尤其适用于采用小吨位、结构 紧凑的水平缸进行大直径弯曲轴线管件内高压成形中，大直径管件轴线长度 较大时本专利技术的优势愈加显著。 附图说明图1是本专利技术合模前整体结构主视剖视图，图2是图1的右视图，图3 是本专利技术合模后整体结构主视剖视图，图4是图3的右视图，图5是轴线为S 形的大直径管件的外形图，图6是轴线为V形的大直径管件的外形图。具体实施方式具体实施方式一结合图1 图4说明本实施方式，本实施方式包括上模 2、下模10、两个水平缸13、内高压成形机和大直径管件12，它还包括两个 第一传力键3、至少两个第一密封圈4、两个传力活塞6、至少两个第二密封 圈7和两个凸模9，所述两个凸模9分别设置在下模10的上端面的两端，所 述两个凸模9相对的两个端面上分别开有台肩孔20，所述两个传力活塞6分 别设置在两个凸模9的台肩孔20内，所述两个传力活塞6的大直径部分与两 个凸模9的台肩孔20的大孔径部分分别设有至少一个第一密封圈4，所述两 个传力活塞6的小直径部分与两个凸模9的台肩孔20的小孔径部分分别设有 至少一个第二密封圈7，所述两个水平缸13分别安装在两个凸模9远离的两 个端面上，所述两个凸模9的上端面上安装有上模2，所述上模2与两个凸模 9相接触的端面上开有两个第一传力键安装孔21，所述两个凸模9上分别开 有与上模2的两个第一传力键安装孔21相对应的侧向通过孔22，所述两个传 力活塞6上分别开有与两个凸模9的侧向通过孔22相对应的挡孔23，所述两 个第一传力键3的上端分别安装在上模2上的两个第一传力键安装孔21内， 所述两个第一传力键3与上模2上的两个第一传力键安装孔21紧配合，所述两个第一传力键3的下端分别穿过两个凸模9上的侧向通过孔22设置在两个 传力活塞6的挡孔23内，所述两个凸模9远离两端的上端面上分别开有L形 高压输入孔24，所述两个传力活塞6上开有中心孔26，所述每个凸模9上的 侧向通过孔22与每个第一传力键3之间具有间隙，所述上模2安装在内高压 成形机的滑块14上，所述下模10安装在内高压成形机的工作台11上，所述 大直径管件12的两端分别安装在两个凸模9相对的两个端面上。具体实施方式二结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式与具体 实施方式一的不同点在于，所述第一密封圈4的个数为2 6个。如此设置， 密封效果更好，结构更为合理。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式与具体 实施方式二的不同点在于，所述第二密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大直径管件内高压成形模具，它包括上模（２）、下模（１０）和两个水平缸（１３），其特征在于它还包括两个第一传力键（３）、至少两个第一密封圈（４）、两个传力活塞（６）、至少两个第二密封圈（７）和两个凸模（９），所述两个凸模（９）分别设置在下模（１０）的上端面的两端，所述两个凸模（９）相对的两个端面上分别开有台肩孔（２０），所述两个传力活塞（６）分别设置在两个凸模（９）的台肩孔（２０）内，所述两个传力活塞（６）的大直径部分与两个凸模（９）的台肩孔（２０）的大孔径部分分别设有至少一个第一密封圈（４），所述两个传力活塞（６）的小直径部分与两个凸模（９）的台肩孔（２０）的小孔径部分分别设有至少一个第二密封圈（７），所述两个水平缸（１３）分别安装在两个凸模（９）远离的两个端面上，所述两个凸模（９）的上端面上安装有上模（２），所述上模（２）与两个凸模（９）相接触的端面上开有两个第一传力键安装孔（２１），所述两个凸模（９）上分别开有与上模（２）的两个第一传力键安装孔（２１）相对应的侧向通过孔（２２），所述两个传力活塞（６）上分别开有与两个凸模（９）的侧向通过孔（２２）相对应的挡孔（２３），所述两个第一传力键（３）的上端分别安装在上模（２）上的两个第一传力键安装孔（２１）内，所述两个第一传力键（３）与上模（２）上的两个第一传力键安装孔（２１）紧配合，所述两个第一传力键（３）的下端分别穿过两个凸模（９）上的侧向通过孔（２２）设置在两个传力活塞（６）的挡孔（２３）内，所述两个凸模（９）远离两端的上端面上分别开有Ｌ形高压输入孔（２４），所述两个传力活塞（６）上开有中心孔（２６），所述每个凸模（９）上的侧向通过孔（２２）与每个第一传力键（３）之间具有间隙。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钢，王小松，苑世剑，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]