金屬薄壁雙層管沖擊液壓脹形方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬管液壓脹形技術(shù)，具體為一種金屬薄壁雙層管沖擊液壓脹形方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬管液壓脹形是一種通過內(nèi)壓力使金屬管材發(fā)生塑性變形、與模具貼合的成形技術(shù)。金屬管液壓脹形技術(shù)具有工藝簡單、工序少、材料利用率高、零件剛度高、重量輕的優(yōu)點，在汽車、航天、航空、家電及建筑等行業(yè)得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。但是，目前實現(xiàn)金屬管液壓脹形必須借助專門的內(nèi)壓力源給管材內(nèi)部提供高壓，因此金屬管液壓脹形的設(shè)備較龐大、成本較高，對金屬管液壓脹形技術(shù)的推廣應(yīng)用帶來了極大的不便。為進一步降低金屬管液壓脹形技術(shù)應(yīng)用的難度、提高液壓脹形效率，研制一種新型的金屬管液壓脹形裝置很有必要。
[0003]實用新型ZL201420545788.X公開了一種金屬薄壁管沖擊液壓脹形系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括上工作臺和下工作臺。上工作臺下方中間安裝有上模具，上模具兩側(cè)有固定于上工作臺兩端的斜滑塊。下工作臺上方固定有定位模架，定位模架中間設(shè)置有儲液容器，儲液容器側(cè)面設(shè)置有側(cè)門，儲液容器內(nèi)有用來軸向安裝金屬薄壁管的下模具，下模具兩側(cè)有用來頂住金屬薄壁管兩端管口的水平導(dǎo)柱。本系統(tǒng)無需專門的內(nèi)壓力源，簡便易行，液壓脹形效率高。沖擊脹形過程中，可實現(xiàn)金屬薄壁管的自動軸向補料，防止金屬薄壁管的局部減薄。為成形不同形狀的金屬薄壁管形狀，只需更換上下模具即可實現(xiàn)，操作簡便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。然而該系統(tǒng)不適宜于金屬薄壁雙層管的沖擊液壓脹形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服已有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的是提供一種金屬薄壁雙層管沖擊液壓脹形
目.ο
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0006]金屬薄壁雙層管沖擊液壓脹形裝置，包括位于壓力機下模座上的由定位模架與安裝在定位模架內(nèi)的下模具構(gòu)成的模架裝置，其特征在于:定位模架包括滑動機構(gòu)、下模架和上模架；
[0007]所述滑動機構(gòu)包括滑座、水平滑塊、水平導(dǎo)柱和絲桿；滑座設(shè)置有燕尾槽，安置在下模座上，水平滑塊通過燕尾形狀的底座安置在滑座的燕尾槽中，水平滑塊下部的螺孔配合著可以轉(zhuǎn)動的絲桿，水平滑塊上部安置用于封堵金屬薄壁雙層管的內(nèi)管端口的水平導(dǎo)柱；水平滑塊、水平導(dǎo)柱和絲桿構(gòu)成一套滑動部件；兩套滑動部件相對應(yīng)地設(shè)置在滑座兩端，用于封堵金屬薄壁雙層管的內(nèi)管兩端的端口，兩套滑動部件中的兩個絲桿的螺紋段相對，且為正反旋向螺紋，并通過螺紋套筒連接；
[0008]所述下模架安置在下模座上，位于滑動機構(gòu)外圍，滑動機構(gòu)中的絲桿的非螺紋段穿出下模架兩端之外，與絲桿驅(qū)動機構(gòu)傳動配合；
[0009]所述上模架安置在下模架上，成儲液容器形狀，下模具安置在儲液容器的底部，滑動機構(gòu)中的水平滑塊位于上模架兩端之外，水平滑塊上的水平導(dǎo)柱穿過上模架的兩端而與待加工的金屬薄壁雙層管軸線同軸。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明金屬薄壁雙層管沖擊液壓脹形方法及裝置的優(yōu)點為:1)、無需專門的內(nèi)壓力源，簡便易行，液壓脹形效率高；2)、裝置結(jié)構(gòu)簡單，且水平導(dǎo)柱、水平滑塊、絲桿等構(gòu)件均可重復(fù)使用，成本低；3)、通過驅(qū)動機構(gòu)如電機控制可實現(xiàn)水平導(dǎo)柱的橫向進給運動，便于雙層管沖擊液壓脹形過程中的軸向補料。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0012]進一步，為了更好地密封住雙層管內(nèi)管里面的液體，而不密封夾層中的液體，水平導(dǎo)柱設(shè)置楔形頭部，其楔形頭部后端與水平導(dǎo)柱整體有臺階，楔形頭部后端與臺階處設(shè)置導(dǎo)液槽。其中，楔形頭部的前部可以塞入內(nèi)管之中，用于有效地密封住雙層管內(nèi)管，臺階用于擋住和定位外管，夾層中的液體通過導(dǎo)液槽與置液容器中的液體自由流動，不會產(chǎn)生壓力。
[0013]進一步，本發(fā)明還包括在一套滑動部件的水平導(dǎo)柱上或兩套滑動部件的兩個水平導(dǎo)柱上設(shè)置軸向通孔，以及連接這個通孔的T型管和安置在T型管上的壓力表。該方案可以防止因雙層管內(nèi)管里面的內(nèi)壓強不夠而達不到預(yù)期的效果，可以在水平導(dǎo)柱密封雙層管內(nèi)管后，通過T型管可以再人為地給內(nèi)管里面補充液體以增加壓強，確保沖擊液壓脹形的效果。
[0014]進一步，為了更加便于控制水平滑塊上的水平導(dǎo)柱與雙層管管口的接觸，既要很好地封堵住內(nèi)管的端口，并使臺階恰好擋住和定位外管，而又不至于使雙層管管口由于過度擠壓而變形甚至損壞，本發(fā)明還包括在定位模架上設(shè)置用于監(jiān)控光電門組合裝置。在水平滑塊進出時都要經(jīng)過光電門組合裝置，光電門組合裝置監(jiān)測到水平滑塊進來時，即可將信號傳送到控制裝置，從而使絲桿驅(qū)動機構(gòu)停止運轉(zhuǎn)，同時停止水平導(dǎo)柱的進給。反之，光電門組合裝置監(jiān)測到水平滑塊離開雙層管管口出來時也適時停止絲桿驅(qū)動機構(gòu)運轉(zhuǎn)，停止水平導(dǎo)柱，從而避免行程過長。另外光電門組合裝置也監(jiān)測壓力機上模座的下行和上升動作，為控制裝置控制上模座下行和上升、以及使上模座動作與水平導(dǎo)柱的動作協(xié)調(diào)一致而提供信號。
[0015]更進一步，所述光電門組合裝置設(shè)置在下模架上。
[0016]本發(fā)明的另外一個目的是提供一種利用上述的脹形裝置進行金屬薄壁雙層管沖擊液壓脹形的方法。
[0017]該方法主要包含下述步驟，
[0018]I)將液體注入上模架中；
[0019]2)將待加工的金屬薄壁雙層管安放在下模具上，使內(nèi)管中以及內(nèi)管與外管的夾層中充滿液體；
[0020]3)啟動壓力機，使壓力機上模座帶動上模具下行，同時控制裝置使絲桿驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動帶動水平滑塊做水平移動，水平滑塊上的水平導(dǎo)柱封堵金屬薄壁雙層管的內(nèi)管端口而密封住雙層管內(nèi)管里面的液體；
[0021]4)壓力機上模座帶動上模具繼續(xù)下行，使上、下模具閉合，金屬薄壁雙層管在其內(nèi)外部沖擊力作用下，實現(xiàn)液壓脹形，達到內(nèi)管塑性變形，外管彈性變形的效果；
[0022]5)壓力機上模座帶動上模具上行復(fù)位，同時控制裝置使絲桿驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動絲桿反轉(zhuǎn)，使水平導(dǎo)柱反向移動離開金屬薄壁雙層管，即可取出加工好的金屬薄壁雙層管。
[0023]進一步，所述液體為輕質(zhì)機油、乳化液和皂化油中的任一種。
[0024]進一步，為了確保沖擊液壓脹形效果，在步驟I)確保液面高出金屬薄壁雙層管整體。即使得金屬薄壁雙層管整體都浸泡在液體內(nèi)。
[0025]進一步，為防止沖擊脹形過程中因內(nèi)管局部減薄而引起的內(nèi)管管壁不均現(xiàn)象，本發(fā)明還包括通過調(diào)節(jié)光電門組合裝置以實現(xiàn)脹性過程中的軸向補料功能。
[0026]更進一步，還包括通過T型管人為地給內(nèi)管里面補充液體以增加壓強，確保沖擊液壓脹形的效果。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的模架裝置裝配圖。
[0028]圖2為壓力機的上模座與上模具裝配圖圖。
[0029]圖3為壓力機的安裝了上模具的上模座與模架裝置的位置對應(yīng)圖。
[0030]圖4為絲桿及限位螺母裝配圖。
[0031]圖5為滑動機構(gòu)裝配圖。
[0032]圖6為圖5的右側(cè)視圖放大圖。
[0033]圖7為圖1的左側(cè)視圖。
[0034]圖8為水平導(dǎo)柱正視圖。
[0035]圖9為圖8的A—A剖視圖。
[0036]圖10為設(shè)置軸向通孔的水平導(dǎo)柱剖視圖。
【具體實施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0038]如圖1所示，在位于壓力機下模座I之上的全部統(tǒng)稱為模架裝置，主要包括定位模架與安裝在定位模架內(nèi)的下模具10，定位模架包括滑動機構(gòu)、下模架4和上模架8。
[0039]滑動機構(gòu)具體詳見后面結(jié)合圖5圖6的說明。主要包括滑座21 (圖1中未示出，見圖5、圖6)、水平滑塊(右水平滑塊5、左水平滑塊31)、水平導(dǎo)柱(右水平滑塊6、左水平導(dǎo)柱20圖1中未示出見圖5、圖6)和絲桿(右絲桿2、左絲桿14)。
[0040]下模架4安置在下模座I上，位于滑動機構(gòu)外圍，滑動機構(gòu)中的絲桿(右絲桿2、左絲桿14)的非螺紋段穿出在下模架4兩端之外。
[0041]上模架8安置在下模架4上，成儲液容器形狀，下模具10安置在儲液容器的底部，滑動機構(gòu)中的水平滑塊(右水平滑塊5、左水平滑塊31)位于上模架8兩端之外，水平滑塊上的水平導(dǎo)柱(右水平滑塊6、左水平導(dǎo)柱20)穿過上模架8的兩端而與待加工的金屬薄壁雙層管9軸線同軸。
[0042]圖中右側(cè)的限位螺母3用于限定絲桿2與下模架4的位置關(guān)系。左側(cè)的情況與此相同。具體詳見下述參照圖4的說明。
[0043]在模架裝置右端，下模架4上安置光電門組合裝置7。
[0044]在模架裝置左端，左水平滑塊31還安置T型管13，T型管13有三個支管，其中一個安裝著壓力表12，朝外的那個支管口用于連接外部液壓泵，第三個支管口用于連接左水平導(dǎo)柱(具體詳見下述參照圖5的說明)。
[0045]上模架8設(shè)置成開有活動門的形式(參見圖3和圖7)，活動門11通