CN100431733C - 一种液胀成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液胀成型工艺，在金属管一端焊接金属板材将其封闭成金属筒，将金属筒装入模具内并密封金属筒的开口端后将高压液体充入筒内，金属筒壁受压膨胀在模具内成型；模具包括上下模，配合后内部形成型腔，型腔内设芯柱，芯柱内设输液管，金属筒套接在芯柱外，芯柱内设空腔，输液管伸至空腔内并芯柱的侧面有输液孔；还有排气管。由于采用金属管焊接底板形成金属筒作为预制件，可省去对原材料进行多次拉伸及退火的繁琐工艺，提高了生产效率、避免了原材料的浪费；模具型腔中设有芯柱，芯柱中空并内设输液孔和排气管，可以缓冲高压液体对金属筒的冲击和消除芯柱内残留空气对成型工艺的影响。本工艺的模具及配套设备简单，投入成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压成型工艺。
背景技术
胀型是利用压力将直径较小的预制件由内向外膨胀形成直径较大或筒状异形件的一种加工方法，主要有钢模胀型法、橡皮模胀型法、液压胀型法等。而钢模胀型的模具结构复杂，精度难以保证；橡皮胀型受橡胶特性限制，膨胀力不均匀、容易产生缺陷等问题；液压胀型工艺简单、成本低廉，而且膨胀均匀，得到普遍应用。目前的液压胀型工艺一般是对筒状或锥状的等预制件进行加工，而制备筒状或锥状预制件成型工艺比较复杂，以筒状预制件为例，一般需要经过以下的步骤：①开料，将片状板材裁剪为圆形；②拉伸，将裁剪好的原材料在油压拉伸机上进行拉伸成型为筒状，一般来说需要经过多次拉伸才能成型，而拉伸过程中会造成加工硬化，如果筒的深度较大，那么在多次拉伸加工过程中还需要对预制件进行退火处理以防止拉裂。可见工艺比较复杂，尤其是拉伸工艺，不但工序繁琐、生产效率低，而且需要的设备复杂、投入成本较高；同时拉伸后的筒状预制件的开口部分会产生皱褶，需要对其切除，造成材料的浪费。成型后的筒状或锥状预制件装入胀型机内，充入胀型液进行胀型，由于此时预制件是封闭的，在液压胀型过程中需要排气的过程，以免气体造成成型不均匀的问题，也就是需要增加排气的相关装置及设备，加大了投资成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液胀成型工艺，以简化预制件成型工艺，提高了生产效率，同时也减少了配套设备的投资成本。
本发明是这样来实现上述目的的：
一种液胀成型工艺，在金属管的一端焊接金属板材，将该端开口封闭形成金属筒，然后把金属筒装入模具内并密封金属筒的开口后将高压液体充入筒内，金属筒壁受压膨胀在模具内成型；所述模具包括相配合的上模具和下模具，模具内部形成型腔；型腔内设有芯柱，其底部套接密封圈并与下模具相连，芯柱内设有输液管，其一端延伸至下模具的外表面并与液压泵连接；金属筒套接在芯柱外，且其开口的一端延伸至密封圈下部；上模具和/或下模具的壁上设有自型腔延伸到模具外的排气孔，所述芯柱中空，输液管延伸至芯柱空腔内，自芯柱的空腔到芯柱的侧面设有输液孔；还有排气管自芯柱的空腔顶部延伸至模具外。
本发明的有益效果是：由于采用金属管焊接底板形成金属筒作为成型预制件，可以省去传统工艺对原材料进行多次拉伸及退火的繁琐工艺，提高了生产效率；而且可以根据成品的尺寸截取不同长度的金属管进行焊接成型，避免了原材料的浪费；模具型腔中设有芯柱，芯柱中空并内设输液孔和排气管，可以缓冲高压液体对金属筒的冲击和消除芯柱内残留空气对成型工艺的影响。本工艺相应的模具及相配套的设备简单，投入成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的模具剖面图。
具体实施方式
一种液胀成型工艺，将金属管的一端焊接金属板材将该端开口封闭形成金属筒6，然后把金属筒6装入模具内并密封金属筒6的开口后将高压液体充入筒内，金属筒6壁受压膨胀在模具内成型。以金属茶壶的制备过程为例，传统工艺先将板材切割为圆形，然后用油压拉伸机进行多次的拉伸形成筒状预制件，由于材料需要经过大变形，因此拉伸过程中可能会出现拉裂的问题。然后将预制件装配入胀型机内进行胀型，然后还要切除由于拉伸在筒口产生的皱褶。本工艺由于采用金属管焊接底板形成金属筒作为成型预制件，可以省去传统工艺对原材料进行多次拉伸及退火的繁琐工艺，提高了生产效率；而且可以根据成品的尺寸截取不同长度的金属管进行焊接成型，避免了原材料的浪费。
本发明根据工艺特点对模具进行了设计改进。参照图1，液胀成型的模具包括相配合的上模具1和下模具2，模具内部形成型腔3。有芯柱4其底部套接密封圈5并与下模具2相连，芯柱4内设有输液管9，其一端延伸至下模具2的外表面并与液压泵连接。金属筒6套接在芯柱4外，且其开口的一端延伸至密封圈5下部。上模具1和/或下模具2的壁上设有自型腔3延伸到模具外的排气孔7，是为了便于型腔3内的空气在成型过程中能够排出，以免空气影响成型质量。由于在上下模具1、2配合后，还会有空气被封闭在金属筒6以及芯柱4内，为了将空气排清，所述芯柱4中空，输液管9延伸至芯柱空腔41内，自芯柱的空腔41到芯柱的侧面设有输液孔42；还有排气管8自芯柱的空腔41顶部延伸至模具外。这样，当液体进入到芯柱的空腔41内，空气就会逐渐沿排气管8排出，而且芯柱的空腔41能够缓冲高压液体的冲击，保证了成型时金属筒6均匀膨胀。本模具的设计简单，对配套设备的要求低，降低投资成本，而且操作简便、生产效率高，获得的胀型产品成品率高、质量好。
下面详细的描述本工艺及模具的工作过程：
(a)将金属筒6套接在芯柱4上。
(b)上模具1下降并与下模具2配合，此时上模具1通过金属筒6底面、芯柱4挤压密封圈5，密封圈12、22产生径向膨胀并与金属筒6内壁接触，从而实现将金属筒6的开口端封闭，在筒内产生高压成型。
(c)启动液压泵通过输液管9将液体输入芯柱空腔41内，同时芯柱空腔41内的空气由排气管8排出，直至芯柱空腔41被充满，空气被排尽为止。
(d)当芯柱空腔41的排气完成后，液压泵产生高压液体，经芯柱的输液孔42进入金属筒6与芯柱4侧面之间的间隙，使得金属筒6受压膨胀在模具的型腔3内成型。
成型后的预制件需要进行后续加工，如壶嘴焊接、整修和打磨抛光等等。
Claims (2)
1.一种液胀成型工艺，在金属管的一端焊接金属板材，将该端开口封闭形成金属筒，然后把金属筒装入模具内并密封金属筒的开口后将高压液体充入筒内，金属筒壁受压膨胀在模具内成型；所述模具包括相配合的上模具(1)和下模具(2)，模具内部形成型腔(3)；型腔(3)内设有芯柱(4)，其底部套接密封圈(5)并与下模具(2)相连，芯柱(4)内设有输液管(9)，其一端延伸至下模具(2)的外表面并与液压泵连接；金属筒(6)套接在芯柱(4)外，且其开口的一端延伸至密封圈(5)下部；上模具(1)和/或下模具(2)的壁上设有自型腔(3)延伸到模具外的排气孔(7)，其特征在于：所述芯柱(4)中空，输液管(9)延伸至芯柱空腔(41)内，自芯柱的空腔(41)到芯柱的侧面设有输液孔(42)；还有排气管(8)自芯柱的空腔(41)顶部延伸至模具外。
2.根据权利要求1所述的一种液胀成型工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：
(a)将金属筒(6)套接芯柱(4)上；
(b)上模具(1)下降并与下模具(2)配合，密封圈(5)受挤压径向膨胀，将金属筒(6)开口的一端封闭；
(c)启动液压泵通过输液管(9)将液体输入芯柱空腔(41)内，同时芯柱空腔(41)内的空气由排气管(8)排出；
(d)液压泵产生高压液体，经芯柱的输液孔(42)进入金属筒(6)与芯柱(4)侧面之间的间隙，使得金属筒(6)受压膨胀在模具的型腔(3)内成型。
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