一种内高压成型管件冲孔方法技术

本发明专利技术公开了一种内高压成型管件冲孔方法，在内高压成型后，无需进一步设置冲孔工装，靠成型模具实体支撑，利用液体压力对冲孔部位施力，使得冲孔部位受力均匀，提高冲孔精度；冲孔方向由内向外，从而彻底解决内冲孔造成的产品内陷问题，同时冲孔产生的毛刺在工件外侧，可以通过后续的简单打磨去除，产品整体光洁度好。本发明专利技术还公开了一种实现上述的内高压成型管件冲孔方法的装置，通过装置的优化设置，即可实现上述提出的方法，从而保证上述方法适用性强，加工成本较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管件加工
，尤其涉及一种内高压成型管件冲孔方法。
技术介绍
在汽车底盘、仪表盘支架等部位的管件加工领域，通常采用内高压成型进行加工。为了使得内高压成型的管环能够与其他零件装配，通常都要在管环上打出几个到十几个孔。常规加工方法是首先通过内高压对工件进行成型，然后通过模具内冲头打孔方法对成型后的工件进行打孔。如图1所示，内高压成型是把一定长度的管环放入模具内，在内部液体(水或油)压力的作用下，通过控制液体压力和材料流动，使管环向沿径向向外扩张，产生塑型变形来成形空心结构件的制造技术。模具内冲头打孔方法，该打孔方法的工艺过程为：管环成型后，保持管内较高内压，以高压液体作为支撑，冲头由外向内高速动作，将孔料从胚料上直接冲出。这样可以减少加工工序，降低生产成本并提高定位精度。然而，这种打孔方法存在以下缺陷：1.由于冲孔时仅靠高压液体作为支撑，胚料冲孔边缘位置不可避免的会产生一定程度的内陷，且冲孔在管材内表面产生毛刺难以清除。2.冲孔孔径越大，所需要冲孔力越大，就需要冲孔油缸吨位较大，费用成本高。且受限于液压成型机上空间有限，而冲孔油缸尺寸偏大，下模具上的孔一般很难打出来，需要增加额外的打孔工序。3.受孔料直径限制，冲头杆的直径最大不能超过孔料直径，导致冲杆受力可以达到620MPa，接近材料的屈服强度，冲头疲劳寿命低,更换冲头时需要把模具取下来，耗费工时。4.冲孔后孔料会掉入内高压成形管件中，增加了后续的清理工作，降低了生产效率。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种内高压成型管件冲孔方法。本专利技术提出的一种内高压成型管件冲孔方法，包括下列步骤：S1、将待冲孔管件放入模腔内，使所述管件待打孔部位位于打孔工位，向所述管件内注入液体，其中所述模腔侧壁设有冲压孔，所述冲压孔内设有限位挡件；S2、增大所述管件内的液体压力至第一压力阈值P1，使得所述管件侧壁抵靠所述限位挡件，其中，P1≤PC，PC为管件侧壁形变压力阈值；S3、继续增大所述管件内的液体压力至第二压力阈值P2，驱动所述限位挡件向远离所述管件方向后退，直至冲孔完成，其中，P2≥PC。优选地，在S1中，向所述管件内注入水。优选地，在S3中，驱动所述限位挡件向远离所述管件方向后退第一预设距离L1，L1＞t，其中t为所述管件壁厚。优选地，L1：t＝1.1～1.3；优选地，L1：t＝1.2。优选地，还包括：S4、将所述管件内液体排出，驱动所述限位挡件向靠近所述管件方向移动，将冲孔产生的孔料推出。优选地，在S4中，驱动所述限位挡件向靠近所述管件方向移动第二预设距离L2，L2-L1＞t。本专利技术中，所提出的内高压成型管件冲孔方法，在内高压成型后，无需进一步设置冲孔工装，靠成型模具实体支撑，利用液体压力对冲孔部位施力，使
得冲孔部位受力均匀，提高冲孔精度；冲孔方向由内向外，从而彻底解决内冲孔造成的产品内陷问题，同时冲孔产生的毛刺在工件外侧，可以通过后续的简单打磨去除，产品整体光洁度好。本专利技术还提出了一种实现上述的内高压成型管件冲孔方法的装置，包括：包括：模具组件、进液缸、增压缸、驱动缸；模具组件内具有容纳待加工管件的模腔，所述模腔两端分别具有第一开口和第二开口，所述模腔侧壁上设有容纳通槽，所述容纳通槽内设有冲孔镶块，冲孔镶块内设有沿所述容纳通槽延伸方向设置的冲压孔，冲孔镶块靠近所述模腔一端设有孔料剪切部；进液缸位于所述模腔一端，进液缸上设有用于与待加工管件第一端密封的第一密封部，进液缸的出液口位于所述第一密封部上；增压缸位于所述模腔远离进液缸一端，增压缸上设有用于与待加工管件第二端密封的第二密封部，增压缸的增压输出端位于所述第二密封部上；驱动缸上设有限位挡件，限位挡件位于所述冲压孔内且与所述冲压孔密封配合。优选地，冲孔镶块可拆卸安装在模具组件上。优选地，模具组件包括第一模件和第二模件，第一模件和第二模件配合形成模腔，所述容纳通槽设置在第一模件和/或第二模件上。优选地，驱动缸采用冲压油缸，限位挡件采用冲压冲头。本专利技术中，通过优化设置的装置，即可实现上述提出的方法，从而保证上述方法适用性强，加工成本较低。附图说明图1为本专利技术提出的一种内高压成型管件冲孔装置初始状态下的结构示意
图。图2为本专利技术提出的一种内高压成型管件冲孔装置打孔结束后的结构示意图。具体实施方式如图1和2所示，图1为本专利技术提出的一种内高压成型管件冲孔装置初始状态下的结构示意图，图2为本专利技术提出的一种内高压成型管件冲孔装置打孔结束后的结构示意图。本专利技术提出一种内高压成型管件冲孔方法，其包括下列步骤：S1、将待冲孔管件放入模腔内，使所述管件待打孔部位位于打孔工位，向所述管件内注入液体，其中所述模腔侧壁设有冲压孔，所述冲压孔内设有限位挡件；S2、增大所述管件内的液体压力至第一压力阈值P1，使得所述管件侧壁抵靠所述限位挡件，其中，P1≤PC，PC为管件侧壁形变压力阈值；S3、继续增大所述管件内的液体压力至第二压力阈值P2，驱动所述限位挡件向远离所述管件方向后退，直至冲孔完成，其中，P2≥PC；S4、将所述管件内液体排出，驱动所述限位挡件向靠近所述管件方向移动，将冲孔产生的孔料推出。在向管件内进行增压的过程中，首先在管件内液体压力增大至第一压力阈值的过程中，管件发生形变，使其侧壁与所述模腔内壁贴合，保证模腔内壁为管件侧壁提供支撑，随着管件内液体压力继续增大至第二压力阈值时，液体压力超过管壁形变压力阈值，此时驱动位于所述冲压孔处的限位挡件快速后退，使得管件在模腔内壁支撑作用和液体压力作用下，管件的待打孔部位被剪切，实现冲孔。本实施例中，所提出的内高压成型管件冲孔方法，在内高压成型后，无需进一步设置冲孔工装，靠成型模具实体支撑，利用液体压力对冲孔部位施力，使得冲孔部位受力均匀，提高冲孔精度；冲孔方向由内向外，从而彻底解决内冲孔造成的产品内陷问题，同时冲孔产生的毛刺在工件外侧，可以通过后续的简单打磨去除，产品整体光洁度好。在增压过程中，管件侧壁形变压力阈值PC对第一压力阈值和第二压力阈值的设计较为重要，管件侧壁形变压力阈值PC通过下列公式确定：PC＝4ηδbt/d，其中，δb为所述管件材料的抗拉强度，t为所述管件壁厚，d为打孔直径，η为所述管件材料的剪切系数；通过对管件侧壁形变压力阈值PC的定量计算，便于预设冲孔过程中的第一压力阈值和第二压力阈值。在S2中，可以向所述管件内充入水作为增压液体，由于水压缩系数很大，对水进行增压时，从1个大气压状态压缩到100MPa时，体积减小不超过5％，因此对增压缸输出行程要求较低，降低设备成本；同时，采用水作为冲孔压力介质，水的安全性好，并且能够在冲孔过程中为管件侧壁进行有效降温。在S3中，驱动所述限位挡件向远离所述管件方向后退第一预设距离L1，L1＞t，其中t为所述管件壁厚，优选地，L1：t＝1.1～1.3，更优选地，L1：t＝1.2；保证冲孔时，孔料从管壁上彻底剪切，保证加工的准确性，并且不对管件内部的液体压力造成较大影响，保证加工稳定性。在S4中，驱动所述限位挡件向靠近所述管件方向移动第二预设距离L2，L2-L1＞t；保证剪切后的孔料彻底弹出。参照图1和2，本专利技术提出的一种实现上述内高压成型管件冲孔方法的装置，包括：模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、将待冲孔管件(6)放入模腔内，使所述管件(6)待打孔部位位于打孔工位，向所述管件(6)内注入液体，其中所述模腔侧壁设有冲压孔，所述冲压孔内设有限位挡件(5)；S2、增大所述管件(6)内的液体压力至第一压力阈值P1，使得所述管件(6)侧壁抵靠所述限位挡件(5)，其中，P1≤PC，PC为管件侧壁形变压力阈值；S3、继续增大所述管件(6)内的液体压力至第二压力阈值P2，驱动所述限位挡件(5)向远离所述管件(6)方向后退，直至冲孔完成，其中，P2≥PC。

【技术特征摘要】
1.一种内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、将待冲孔管件(6)放入模腔内，使所述管件(6)待打孔部位位于打孔工位，向所述管件(6)内注入液体，其中所述模腔侧壁设有冲压孔，所述冲压孔内设有限位挡件(5)；S2、增大所述管件(6)内的液体压力至第一压力阈值P1，使得所述管件(6)侧壁抵靠所述限位挡件(5)，其中，P1≤PC，PC为管件侧壁形变压力阈值；S3、继续增大所述管件(6)内的液体压力至第二压力阈值P2，驱动所述限位挡件(5)向远离所述管件(6)方向后退，直至冲孔完成，其中，P2≥PC。2.根据权利要求1所述的内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，在S1中，向所述管件(6)内注入水。3.根据权利要求1所述的内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，在S3中，驱动所述限位挡件(5)向远离所述管件(6)方向后退第一预设距离L1，L1＞t，其中t为所述管件(6)壁厚。4.根据权利要求3所述的内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，L1：t＝1.1～1.3；优选地，L1：t＝1.2。5.根据权利要求3所述的内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，还包括：S4、将所述管件(6)内液体排出，驱动所述限位挡件(5)向靠近所述管件(6)方向移动，将冲孔产生的孔料推出。6.根据权利要求5所述的内高压成型管件冲孔方法，其特征在于，在S4中，驱动所述限位挡件(5)向靠近所述管件(6)方向移动第二预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旭林，刘兵，郑玉磊，陈绍明，邓小波，罗强丰，杨杰，
申请(专利权)人：保隆安徽汽车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34