【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械加工，尤其涉及管件胀形方法及其气液混合流体充填的装置系统和方法。
技术介绍
1、内高压成形技术可以整体成形出具有空间弯曲轴线的异形截面空心零件。和传统冲压拼焊工艺相比，内高压成形可以获得更为复杂的轴线和截面变化，零件整体上没有焊缝，强度与疲劳寿命明显提高，因此在汽车、航空航天等领域获得了广泛应用。
2、气液混合胀形是一种全新的内高压成形工艺，比如cn110834047a公开了一种大尺寸薄壁管件气液混合流体内压成形方法及装置，它通过向管坯内同时注入具有一定体积和压力的液相和气相，来实现管坯的胀形或者压制成形。由于该方法同时采用液相和气相作为成形介质，可以在薄壁管件成形过程中保持压力稳定且无需中间调节；即使出现部分压力介质泄露，也不会产生明显压力波动。
3、目前气液混合胀形工艺，主要包括上料、预合模、堵头进给、充液、充气、合模加压、泄压和开模取件等步骤。
4、气液混合胀形时，预合模、堵头进给、充液、充气、合模加压和泄压这几个是此工艺的主要流程，而工艺成型速度的快慢也是影响成本的因素，如何提高压制成型的工艺效率是目前研究的重要方向。
5、因此，亟需开发一种提高管件胀形效率的方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种管件胀形方法及其气液混合流体充填的装置系统和方法，该装置系统通过设置并联的至少两个气液混合器，能够在预合模和堵头进给的同时进行气液混合，并采用并联的气液混合器交替或共同进行管件充填，显著提高
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种管件胀形中气液混合流体充填的装置系统，所述装置系统包括气液混合装置以及用于控制气液流向和压力的控制系统；
4、所述气液混合装置包括并联设置的至少两个气液混合器；至少两个所述气液混合器分别与管件胀形装置的气液入口通过管道相连。
5、值得说明的是，本专利技术提供的是管件胀形中气液混合流体充填的装置系统，而管件胀形的传统工艺流程包括上料、预合模、堵头进给、充液、充气、合模加压、泄压和开模取件等步骤，然而目前一般需要等到堵头进给完毕之后才能依次进行充液和充气，工艺成型速度慢，压制成型的工艺效率低。本专利技术通过设置并联的至少两个气液混合器，能够实现预合模和堵头进给的同时进行气液混合，能够在预合模和堵头进给的过程中同时进行气液混合，后续能够实现堵头进给后直接将气液混合流体送入进行充填，节约了单独依次充液和充气的时间；而且采用并联的气液混合器交替或共同进行管件充填，使整个操作过程中没有间断，显著提高了管件胀形的效率。
6、本专利技术针对的管件为薄壁管件，即为薄壁管件胀形中气液混合流体充填的装置系统，所称的薄壁是指径厚比大于20，即管材直径与管材壁厚的比值大于20的管件，其径厚比例如可以是21、22、23、24、25或30等。
7、本专利技术所称管件的横截面的形状和尺寸没有特殊性质，可根据产品需求进行设计，比如管件的横截面的形状可以是异形、椭圆形或圆形，且管件的不同部位的横截面也可不同，即可以是变径管、变截面管等，对此不做限定。
8、本专利技术对所述管件的材质也没有特殊限制，可针对本领域技术人员熟悉的任何可用于采用胀形工艺制备的金属材质管件，比如可以是铜管、铝管、铝合金或镁合金等。
9、优选地，所述气液混合器包括气液混合腔、活动部、推送部和伺服电机；其中，所述活动部与推送部固定连接，所述推送部与所述伺服电机相连用于推动所述活动部进出所述气液混合腔内。
10、采用本专利技术的装置系统进行气液充填的关键在于如何在提高效率的同时保障对于管件充填进给合适的压力，而本专利技术是直接将已经混合后的气液流体全部注入管件中进行充填，因此一般不可采用常规搅拌混合的气液混合器，一方面难以较为准确定量的实现气液流体的混合的进给；另一方面常规搅拌混合的气液混合器即使前端通过流量控制装置控制住进入气液混合器内的气液流体量，在后续进给过程中也难以保障能够同时将气液流体全部注入管件中。对此，本专利技术采用气液混合腔、活动部、推送部和伺服电机的组合，通过伺服电机带动推送部和活动部的上下活动，实现气液混合腔内液相和气相的定量混合和输送，对压力的控制准确度更高，也才能在提高工艺效率的同时保障管件的成型效果。
11、本专利技术中活动部比如可以是活塞，推送部比如可以是推杆。
12、优选地，所述活动部的横截面布满所述气液混合腔的横截面。
13、优选地，所述气液混合腔的下部设置有与管道相连的入口和出口。
14、优选地，所述控制系统包括设置在管道上的压力传感装置以及用于控制管道流通的阀门控制器。
15、优选地，至少两个气液混合器中气液混合腔的体积不同。
16、本专利技术能够通过设置具有不同体积的气液混合腔，进一步具有如下优势：1.能够针对不同尺寸的管件选择不同体积的气液混合腔进行充填；2.在采用共同充填的工艺手段时，可以采用先充填大体积气液流体，再进给小体积气液流体进行微调的工艺，从而大大提高管件制作的精确度。而在此基础上，为了进一步提高工艺效率，每个相同体积的气液混合腔的气液混合器可以设置至少两个，这样还能同时进行并联充填。
17、优选地，所述装置系统还包括气相输送单元和液相输送单元。
18、优选地，所述气相输送单元包括通过管道依次连接的气相储存装置、第一控制阀、第一气压控制器以及第一换向阀。
19、优选地，所述气相输送单元与所述气液混合器中的入口相连。
20、优选地，所述第一换向阀与所述气液混合器中的入口之间设置有流向控制器。
21、优选地，所述液相输送单元包括通过管道依次连接的液相储存装置、流量控制器和第二换向阀。
22、优选地，所述液相输送单元与所述气液混合器中的入口相连。
23、优选地，所述第二换向阀与所述气液混合器中的入口之间设置有流向控制器。
24、优选地，至少两个所述气液混合器的出口分别通过分支管道汇合为合并管道。
25、优选地，所述合并管道上设置有流向控制器。
26、优选地，所述阀门控制器包括设置在分支管道的分支开关控制器。
27、优选地，所述压力传感装置设置在合并管道上。
28、优选地，所述装置系统还包括液相回收装置，所述液相回收装置与所述管件胀形装置的气液排出口相连。
29、本专利技术所针对的管件胀形装置为本领域技术人员熟知的管件胀形装置，对此没有特殊限制，比如具体地所述管件胀形装置包括：模具、堵头、气液排出口和气液入口；其中所述堵头与待充填管件相连，气液入口与待充填管件的内部连通，气液排出口与气液排出口相连。
30、本专利技术中流向控制器可以是单向阀，由于本专利技术中气液流体为带压流体，设置流向控制器能够避免气液流体回流，保障充填工艺的稳定性。
31、第二方面，本专利技术提供一种管件胀形中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管件胀形中气液混合流体充填的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括气液混合装置以及用于控制气液流向和压力的控制系统；
2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述气液混合器包括气液混合腔、活动部、推送部和伺服电机；其中，所述活动部与推送部固定连接，所述推送部与所述伺服电机相连用于推动所述活动部进出所述气液混合腔内；
3.根据权利要求1或2所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括气相输送单元和液相输送单元；
4.根据权利要求1～3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述液相输送单元包括通过管道依次连接的液相储存装置、流量控制器和第二换向阀；
5.根据权利要求1～4任一项所述的装置系统，其特征在于，至少两个所述气液混合器的出口分别通过分支管道汇合为合并管道；
6.根据权利要求1～5任一项所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括液相回收装置，所述液相回收装置与所述管件胀形装置的气液排出口相连。
7.一种管件胀形中气液混合流体充填的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
8.根据
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述气液混合流体自气液混合腔注入管件胀形装置的管件的过程中，采用压力传感装置监测管内压力；
10.一种管件胀形方法，其特征在于，所述管件胀形方法采用权利要求1～6任一项所述的管件胀形中气液混合流体充填的装置系统进行，或者所述管件胀形方法中包括权利要求7～9任一项所述的管件胀形中气液混合流体充填的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种管件胀形中气液混合流体充填的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括气液混合装置以及用于控制气液流向和压力的控制系统；
2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述气液混合器包括气液混合腔、活动部、推送部和伺服电机；其中，所述活动部与推送部固定连接，所述推送部与所述伺服电机相连用于推动所述活动部进出所述气液混合腔内；
3.根据权利要求1或2所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括气相输送单元和液相输送单元；
4.根据权利要求1～3任一项所述的装置系统，其特征在于，所述液相输送单元包括通过管道依次连接的液相储存装置、流量控制器和第二换向阀；
5.根据权利要求1～4任一项所述的装置系统，其特征在于，至少两个所述气液混合器的出口分别通过分支管道汇合为合并管道；
6.根据权利要求1～5任一项所述的装置系统，其特征在于，所述装置系统还包括液相回收装置，所述液相回收装置与所述管件胀形装...
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