一种内补液增压式管材液压胀形装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种内补液增压式的管材液压胀形装置，它是由增压活塞、增压缸体、密封圈、螺钉、上压板、下压板、定距圈和底座组成。其特征是：在不需要外部液压供液系统前提下通过增压活塞挤压增压缸体中的液体为管材成形提供所需的液压力，同时通过增压活塞推动设置在增压缸体下端通孔中的空心阶梯轴式压头为成形管材提供轴向力；通过上、下压板把Ｏ型密封圈压紧在增压缸体和底座相应凹槽中实现对成形管材两端的高压密封；通过套装在上、下压板之间的定距圈控制胀形区长度；通过安装在与底座沉孔相通的水平通孔处的溢流阀和压力表组件控制管材成形压力大小。该装置具有结构简单新颖、对使用环境条件要求低、应用前景广泛等优点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及管材成形性能的测试、液压胀形加载路径的实验研究以及各种异形截面 中空件的成形，属于管材内高压成形技术的测试、实验新设备，特别是一种内补液增压式管 材液压胀形装置。
技术介绍
管材液压胀形技术是将一定长度的薄壁金属管坯放入模具内，在内部液体(水、油)压 力作用下，使管坯沿径向向外扩张、产生塑性变形的成形技术，也称内高压成形技术。它综 合应用了弯曲、局部成形、挤胀复合成形等工艺对管材进行塑性成形加工，从而获得复杂的 空心构件。与传统的机械加工工艺相比，管材液压胀形技术可以加工出形状复杂、重量轻、 刚度好的零件，且可以有效的减少模具零件数量和成形工件的后续机械加工工序，因此管材 液压胀形技术近年来在模具行业和汽车工业中得到了广泛的应用。管材液压胀形的成败取决于合理的选择材质、合适的预成形、合理的加载路径等，所以 在实施管材液压胀形工艺前，材料特性的检测及加载路径的确定是一项极其重要的工作，开 发相应的装置与设备成为管材液压胀形
的热点。目前的管材液压胀形测试及实验设备通常采用外控充液增压式，即需要专用的、复杂 的、昂贵的外部液压供给系统来控制管材内液体介质，以保证成形所需的液压力，对设备和 模具的自动化程度要求很高。此前已有人提出了一些液压胀形装置:如中国专利ZL95229851.1 公开了一种用于液压胀形的一体成型机，它采用外部液压供给系统为管材胀形提供液压力， 该装置结构复杂、不能对成形管材施加轴向力、对使用的环境条件要求高；中国专利 2乙00208694.8公开了一种内压成形机，外部液压供给系统为成形管材提供液压力，同时需要 配置一台压力机为对成形管材施加轴向力，通过合理匹配髙压液体的压力与压力机滑块的轴 向位移的来实现管材的顺利胀形。该装置采用两套独立控制系统来控制管材成形过程，结构 复杂、操作不便、应用成本高。开发能在通用压力机上使用的、非外控充液增压式的管材液压胀形设备是今后的一个发 展方向。中国专利ZL02104881.9公开了一种低压源内高压成形方法，通过推进活塞杆挤压成 形腔的方法来增加成形液压力。该方法要求压力设备能提供两种力及两种运动 一个用于对 管端进行密封，另一个用于推动活塞杆，对应用环境条件要求髙；该方法未设置增压腔或直 接将增压腔与成形腔做成一个整体，而活塞杆直径受成形管材直径的限制，大变形时会造成液压力增加不足的现象。
技术实现思路
本技术的目的就是要克服上述的不足，公开一种结构新颖、简单、易操作、造价低 的一种内补液增压式的管材液压胀形装置。本技术由增压活塞、增压缸体、Y型密封圈、压头、O型密封圈、上压板、定距圈、 下压板、型芯、螺钉和底座组成。增压缸体为圆柱形，体内垂直于轴线开设成上端部大，下 端部小阶梯形内腔，并相互贯通，在其下端部的端平面上开着一个以小内腔圆为内圆的环形 凹槽；上压板和下压板的中心开有与小内腔圆对应的通孔且与环形凹槽同轴；在底座的上端 部与下压板同轴的分别开有置放O型密封圈的凹槽和沉孔；O型密封圈分别置入增压缸体和 底座的凹槽中，被上压板、下压板通过螺钉分别压紧在两个凹槽中；压头通过O型密封圈配 置在增压缸体的增压腔和与其连接的上压板的通孔中；定距圈套装在上压板、下压板的外围 和增压缸体下部平面与底座的上端平面之间；型芯通过O型密封圈置放在底座沉孔中，沉孔 的底端开有一个与其贯通的水平通孔。所述的增压活塞，上端头与法兰设制成一体，下端头开设为环形台阶，Y型密封圈配装 在该台阶上，其法兰以下的圆柱形直径和高度与增压缸的上部开设的内腔尺寸相对应。所述的压头外形呈阶梯轴状，中间有一轴向小孔，压头一端略小于管材内径，另一端基 本等于管材外径，两直径差形成了一个环形台阶，在压头的大直径端的端面开设有径向小槽， 并与轴向小孔相通，径向小槽和轴向小孔将增压腔的高压液体引向管材成形腔。所述的上压板、下压板呈环形状，外圆直径略小于增压缸体，内孔直径对应于增压缸体 的下端部开设通孔的直径。所述的定距圈外径尺寸与增压缸体的外径尺寸相对应，内径与上压板、下压板匹配配装， 其髙度根据被加工的管子的胀形区长度而定。由于采用了上述装置结构，工作时，把液体注入增压缸体的内腔，把相应的成形模具置 入增压缸体下部端平面和底座上端平面之间及定距圈中时，增压活塞在压力机滑块的推动下 向下运动，使增压缸体中的液体受挤压而形成高压并向管内流动，管材在高压液体的作用下 实现自由胀形；下行的增压活塞接触到压头时，压头可对成形管材施加轴向力，即实现管材 的轴压胀形。本技术的优点是1、本技术具有结构简单、不需要外部液压供给系统，操作方便、制造成本低，不需 要特殊的设备、特殊的场地，可以直接在管材使用现场、销售现场测试管材的强度及成形性 能，在普通的单动压力机上即可使用，对于小型、薄型空心件，甚至可以在平口钳上使用；2、 不仅可以对管材进行自由胀形、轴压胀形和异形截面中空件的加工，还可以应用于管 材成形性能的测试、液压胀形加载路径的试验；3、 液体增压腔与管材成形腔设计为分开结构，使液体增压腔可以及时向管材成形腔内补 充大量液体，且成形液压力大小不受成形管材直径的限制，增压可靠，可以成形大变形的中 空件；改变增压活塞和增压缸体的增压腔直径，可以改变液压力变化的速率大小；4、 改变压头的长度或行程可以控制轴向力的起始作用时间；5、 改变溢流阀的溢流值，可以改成形过程中的压力。附图说明图1为本技术装配示意图2为增压活塞示意图3为压头示意图。图中l.增压活塞2.增压缸体3.Y型密封圈4.压头5.0型密封圈6.上压板7.管坯8. 液体9.定距圈IO.下压板11.型芯12.螺钉13.底座14.水平通孔15.法兰16.增压腔17. 环形台阶(增压活塞)18.径向小槽19.轴向小孔20.大直径端21.环形台阶(压头) 22.小直径端以下结合附图和管材的几何参数管长110mm，外径31.75mm,壁厚0.75mm为例作进 一步说明实施方式。具体实施方式根据图1所示，本技术主要是由增压活塞l、增压缸体2、 Y型密封圈3、压头4、 O型密封圈5、上压板6、定距圈9、下压板10、型芯11、螺钉12和底座13组成，增压缸 体2为圆柱形，体内垂直于轴线开设成上端部大，下端部小阶梯形内腔，并相互贯通，在其 下端部的端平面上开着一个以小内腔圆为内圆的环形凹槽；上压板6和下压板10的中心开有 与小内腔圆对应的通孔且与环形凹槽同轴；在底座13的上端部与下压板10同轴的分别开有 置放O型密封圏5的凹槽和沉孔；O型密封圈5分别置入增压缸体2和底座13的凹槽中， 被上压板6、下压板10通过螺钉12分别压紧在两个凹槽中；压头4外形为阶梯轴状，中心 开有一个轴向通孔，其通过O型密封圈5配置在增压缸体2下端的小通孔中和与其连接的上 压板6的通孔中；定距圈9套装在上压板6、下压板10的外围和增压缸体2下部平面与底座 13上端平面之间；型芯11通过0型密封圈5置放在底座13的沉孔中；这样当把被加工的管 坯的两端分别通过0型密封圈5置入增压缸体2下端通孔与压头4形成的间隙中，和置入型 芯11与底座13上端部开设的沉孔形成的间隙中时，比管坯内径略小的压头4的小直径端22 插入管坯一端，型芯11插入管坯的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内补液增压式管材液压胀形装置，其特征是：它主要是由增压活塞（１）、增压缸体（２）、Ｙ型密封圈（３）、压头（４）、Ｏ型密封圈（５）、上压板（６）、定距圈（９）、下压板（１０）、型芯（１１）、螺钉（１２）和底座（１３）组成，增压缸体（２）为圆柱形，体内垂直于轴线开设成上端部大、下端部小阶梯形内腔，并相互贯通，在其下端部的端平面上开着一个以小内腔圆为内圆的环形凹槽；上压板（６）和下压板（１０）的中心开有与小内腔圆对应的通孔且与环形凹槽同轴；在底座（１３）的上端部与下压板（１０）同轴的分别开有置放Ｏ型密封圈（５）的凹槽和沉孔；Ｏ型密封圈（５）分别置入在增压缸体（２）和底座（１３）的凹槽中，被上压板（６）、下压板（１０）通过螺钉（１２）分别压紧在两个凹槽中；压头（４）通过Ｏ型密封圈（５）配置在增压缸体（２）的增压腔（１６）和与其连接的上压板（６）的通孔中，定距圈（９）套装在上压板（６）、下压板（１０）的外围和增压缸体（２）下部平面与底座（１３）上端平面之间；型芯（１１）通过Ｏ型密封圈（５）置放在底座（１３）的沉孔中，沉孔的底端开有一个与其贯通的水平通孔（１４）。

【技术特征摘要】
1、一种内补液增压式管材液压胀形装置，其特征是它主要是由增压活塞(1)、增压缸体(2)、Y型密封圈(3)、压头(4)、O型密封圈(5)、上压板(6)、定距圈(9)、下压板(10)、型芯(11)、螺钉(12)和底座(13)组成，增压缸体(2)为圆柱形，体内垂直于轴线开设成上端部大、下端部小阶梯形内腔，并相互贯通，在其下端部的端平面上开着一个以小内腔圆为内圆的环形凹槽；上压板(6)和下压板(10)的中心开有与小内腔圆对应的通孔且与环形凹槽同轴；在底座(13)的上端部与下压板(10)同轴的分别开有置放O型密封圈(5)的凹槽和沉孔；O型密封圈(5)分别置入在增压缸体(2)和底座(13)的凹槽中，被上压板(6)、下压板(10)通过螺钉(12)分别压紧在两个凹槽中；压头(4)通过O型密封圈(5)配置在增压缸体(2)的增压腔(16)和与其连接的上压板(6)的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨连发，吴丛强，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]