一种新的管状零件的液压胀形工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种金属管状零件的液压胀形新工艺。使用橡胶或聚氨酯芯子来实现管状零件的液压胀形。芯子是空心袋状的。芯子里面有一只金属棒用来支撑芯子，金属棒的作用是使芯子能够自由地从金属管内插入和抽出。根据不同的胀形零件，金属棒被制造成弹性的或刚性的，弹性金属棒可以随着金属管的变形而改变形状和长短。芯子的一端和液压增压机相连，增压机将胀形液注入芯子并使金属管成型。金属管的两端有两个油缸推动金属管和芯子，油缸使芯子两端受压，保证其不破裂；油缸的另一个功能是推动金属管以补充变形所需要的金属。本发明专利技术可用于汽车桥壳和螺旋波节管的液压胀形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属管状零件的液压胀形新工艺。本专利技术使用橡胶或聚氨酯芯子来实现管状零件的液压胀形。芯子是空心袋状的。芯子里面有一只金属棒用来支撑芯子， 金属棒的作用是使芯子能够自由地从金属管内插入和抽出。根据不同的胀形零件，金属棒 被制造成弹性的或刚性的，弹性金属棒可以随着金属管的变形而改变形状和长短。芯子的 一端和液压增压机相连，增压机将胀形液注入芯子并使金属管成型。金属管的两端有两个油缸推动金属管和芯子，油缸使芯子两端受压，保证其不破裂；油缸的另一个功能是推动金 属管以补充变形所需要的金属。胀形的合模力是利用现有的通用液压机来完成的。
技术介绍
目前，金属管状零件的液压胀形是使用专用液压胀形机来完成的。专用液压胀形 机的价格非常高，一台普通的液压胀形机的价格为几千万元人民币，因此限制了其广泛使 用。胀形液体是开放式的，有很大的环境污染和能源浪费，也限制了它的使用地点。另外， 对于局部变形量较大的零件，在金属管胚上不能预开工艺孔后成形，否则胀形液会在此工 艺孔泄漏。
技术实现思路
为了克服现有的专用液压胀形机的高价格和开放式的充液方式，本专利技术使用聚氨 酯或橡胶等弹性材料的空心袋状芯子作为胀形液体的存储容器。由于袋状芯子是由弹性材 料做成，当高压胀形液注入芯子时，袋状芯子会紧贴在金属管的内壁并产生强大的内力使 金属管变形，金属管成型后的形状将由模具形状决定。当胀形液从芯子里吸出后，袋状芯子 会紧贴在芯子内的金属棒上，芯子会很容易从成型后的零件中抽出。胀形液体是由低压液 压增压机打入和吸出的，是在封闭的环境里循环的，因此不污染环境；而且由于胀形液循环 量很小，所以需要的电机，泵，阀，油缸及增压机也很小，因此机器的成本很低，工作时消耗 的能量很小。对于局部变形量较大的零件，可以在管胚上开工艺孔或加工出工艺面再进行 液压胀形。这是现有的专用液压胀形机不能办到的。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是使用橡胶或聚氨酯芯子插入金属管 内，芯子是空心袋状的。芯子里面有一只金属棒用来支撑和密封袋状芯子，金属棒的作用是 使芯子能够自由地从金属管内插入和抽出。根据不同的胀形零件，金属棒被制造成弹性的 或刚性的，弹性金属棒可以随着金属管的变形而改变形状和长短。弹性金属棒的一端与芯 子的开口端通过法兰和螺栓相连，形成封闭的空心袋状芯子。对于直管并在成型后不弯屈 的零件，弹性金属棒在芯子里面的一段由芯轴和弹簧以及套筒组成。对于在成型后弯屈的零件，弹性金属棒在芯子里面的一段由芯轴和特制的弹簧组成，它可以随着金属管的变形 形状而改变形状和长短。芯子的法兰一端和液压增压机系统相连，液压增压机系统由低压 增压机和高压增压机组成。低压增压机将胀形液注入芯子并使芯子紧贴在金属管的内壁和 管的另一端的轴向推动油缸的冲头上。高压增压机将高压胀形液注入芯子，袋状芯子会紧贴在金属管的内壁并产生强大的内力使金属管变形，金属管成型后的形状将由模具形状决定。金属管的两端有两个轴向油缸，油缸轴向推动金属管和芯子，油缸使芯子两端受压，保证其不破裂；油缸的另一个功能是推动金属管以补充变形所需要的金属。胀形的合模力是利用现有的通用液压机来完成的。当成形完成后，液压增压机卸压，一端的轴向推动油缸复位，液压机的滑块将上模抬起，低压增压机将胀形液从芯子里吸出后，袋状芯子会紧贴在弹性金属棒上。在芯子的法兰一端连有一个上料和下料油缸，此油缸将成形后的零件和芯子从下模中抬出。工人或机器人将成形后的零件卸下后，装上新的金属管就可以进行下一个循环的生产。对于直管并在成型后不弯屈的零件，如果不需要轴向油缸同时轴向推动金属管和芯子，芯轴则由刚性金属棒做成，金属棒的两端与芯子的两端通过法兰和螺栓相连，形成封闭的空心袋状芯子。 本专利技术的有益效果是，胀形液体是由液压增压机直接打入袋状芯子并直接从袋状芯子吸出的，是在封闭的环境里循环的，因此不污染环境；而且由于胀形液循环量很小，所以需要的电机，泵，阀，油缸及增压机也很小，因此机器的成本很低，工作时消耗的能量很小。对于局部变形量较大的零件，可以在管胚上开工艺孔或加工出工艺面再进行液压胀形。这是现有的专用液压胀形机不能办到的。附图说明 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的机械原理图。 图2是芯子原理图。 图3是胀形液从芯子里吸出时原理图。 图4是本专利技术的液压原理图。 图5是汽车桥壳液压胀形工序图 图6是汽车桥壳胀形工序剖面图 图7是螺旋波节管胀形机械原理图 图8是螺旋波节管示意图 图9是波节管胀形芯子剖面图 图中1.上模，2.下模，3.金属管胚，4. 一号轴向油缸的冲头，5. —号轴向油缸，6. 二号轴向油缸，7.芯子滑块升降滑道，8.芯子滑块，9.芯子，IO.芯子螺栓，ll.芯子冲头，12.芯子法兰，13.弹簧，14.弹性材料的空心袋状芯子，15.弹性金属棒芯轴，16.弹性金属棒套筒，17.胀形液注入口，18.胀形液从芯子里吸出后的袋状芯子，19.液控单向阀，20.低压液压增压机，21.三位四通阀，22.溢流阀，23.低压齿轮泵和电机，24.油箱，25.胀形液充液阀和压力表，26.高压液压增压机，27.三位四通阀，28.压力表，29.高压泵和电机，30.汽车桥壳管胚，31.汽车桥壳胀形工序一，32.汽车桥壳胀形工序二，33.汽车桥壳胀形工序三，34.螺旋波节管胀形上模，35.螺旋波节管胀形下模，36.螺旋波节管胀形芯子，37.螺旋波节管，38.螺旋波节管芯子的刚性金属棒芯轴，39.螺旋波节管的空心袋状芯子，40.螺旋波节管的胀形液注入口，41.高压油管，42.密封垫，43.防松螺母，44.螺母，45.法兰一，46.螺旋波节管芯轴胀形液注入口，47.法兰二，48.螺母，49.防松螺母，50.导向螺母。具体实施例方式在图1的成型过程中工人或机器人将金属管胚(3)插入芯子(9)后，芯子滑块(8)带动芯子(9)和金属管胚(3)进入下模(2)，上模(1)由液压机带动向下运动合模，一号轴向油缸(5)向前运动，一号轴向油缸的冲头(4)压紧金属管胚(3)，低压液压增压机(20)将胀形液注入芯子(9)并使之紧贴金属管(3)的内壁和一号轴向油缸的冲头(4)上，当胀形液压力达到10巴(bar)后，高压液压增压机(26)开始向芯子注入高压胀形液使金属管胚(3)胀形，在高压液压增压机(26)增压的同时，一号轴向油缸(5)和二号轴向油缸(6)轴向推动金属管(3)和芯子(9)以补充变形所需要的金属，高压液压增压机保压几秒后金属管胚(3)会贴紧下模(2)和上模(1)并被变形成成品零件。卸料过程；高压液压增压机(26)卸压复位，低压液压增压机(20)复位并将胀形液从芯子(9)里吸回到低压液压增压机(20)，一号轴向油缸(5)复位，上模(1)由液压机带动向上运动复位，芯子滑块(8)带动芯子(9)和成品零件向上运动复位，工人或机器人将成品零件卸下，装上新的金属管胚(3)后就可以进行下一个循环的生产。 在图5的汽车桥壳的液压胀形过程中分三道工序来进行汽车桥壳的液压胀形，工序一是将直管(30)在中间部分胀形成球体(31)，球体的直径最大可达到直管直径的二倍；工序二是将球体的与汽车桥壳开口处对应的一面的最高点处的材料厚度切掉一半(32)，使其在后序胀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属管状零件的液压胀形新工艺，其特征是：使用空心袋状的橡胶或聚氨酯芯子来实现管状零件的液压胀形。芯子里面有一只金属棒用来支撑芯子，金属棒的作用是使芯子能够自由地从金属管内插入和抽出。根据不同的胀形零件，金属棒被制造成弹性的或刚性的，弹性金属棒可以随着金属管的变形而改变形状和长短。芯子的一端和液压增压机相连，增压机将胀形液直接注入芯子并使金属管成型。金属管的两端有两个油缸推动金属管和芯子，油缸使芯子两端受压，保证其不破裂并推动金属管以补充变形所需要的金属。对于局部变形量较大的零件，可以在管胚上开工艺孔或加工出工艺面再进行液压胀形。这是现有的专用液压胀形机不能办到的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海龙，
申请(专利权)人：王秀丽，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]