CN100453198C - 一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置 - Google Patents
一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100453198C CN100453198C CNB2006101511461A CN200610151146A CN100453198C CN 100453198 C CN100453198 C CN 100453198C CN B2006101511461 A CNB2006101511461 A CN B2006101511461A CN 200610151146 A CN200610151146 A CN 200610151146A CN 100453198 C CN100453198 C CN 100453198C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drift
- pilot hole
- mould
- rotary
- high pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置，它涉及空心零件液压成形设备，本发明解决了导向区摩擦大，使管材容易减薄而破裂、导向区磨损严重及模具整体使用寿命降低的问题。本发明包括模具(8)、左冲头(7)和右冲头(9)，左冲头(7)的右端面的中心设有右圆台体(11)且右圆台体(11)的根部开有右导向环槽(12)，右冲头(9)的左端面的中心设有左圆台体(22)且左圆台体(22)的根部开有左导向环槽(4)，模具(8)与左冲头(7)和右冲头(9)均为间隙配合。本发明能消除管端与模具导向区内壁的高接触压力区域，使管材在导向区受到的摩擦阻力明显减小，提高了生产效率和模具的使用寿命，降低了设备吨位要求。
Description
技术领域
本发明涉及空心零件液压成形设备，特别涉及一种管材内高压成形装置。
背景技术
目前，在飞机和汽车等领域，由于空心零件既可以达到减轻重量、节约材料、减小运行中消耗的能量的目的，又能保证结构件的强度和刚度。所以，对于承受以弯曲和扭转载荷为主的构件广泛采用中空零件。管材内高压成形是一种生产空心变截面轻体结构件的先进方法。例如，公开日为2001年4月25日，公告号为CN2427399Y的中国实用新型专利公开了这样一种空心零件液压成形设备。其工艺过程是这样实现的：首先把管材坯料放到模具中，然后利用立式压力机进行锁模；水平压力机的液压活塞在水平方向移动，带动凸模顶住管材坯料的端口，以推动管材坯料的端口轴向进给，同时由高压源向管坯内部注入液体，使管内压力升高，并且内压和轴向进给量可以实现确定的可控的关系，从而把管材坯料胀成具有模具型腔内部形状的各种零件。
由于管材坯料是在内部液压和轴向力的共同作用下成形，所以管端的有效密封是成形的前提。但是，上述实用新型专利的凸模采用圆柱形，显然密封效果不好。目前，一般采用将两端凸模加工成锥体冲头，冲头在轴向力的作用下压入管端从而实现密封。但是，采用这种密封方式，冲头压入过程中管端将发生扩口，管端外壁紧紧贴在模具内壁，一方面会在导向区产生局部的高压力区，导致模具导向区磨损严重，降低模具整体使用寿命。另一方面导向区管材与模具内壁接触面积大，使管材受到很大的轴向摩擦力，难以向型腔内补料，使管材容易减薄而破裂，同时也增加了对设备吨位的要求。为了减小导向区摩擦对管材成形的不利影响，常采用在管材与模具内壁涂抹润滑剂或对管材与模具内壁进行特殊的表面处理，来减小管材与导向区模具内壁的摩擦系数。但是，对成形压力很高或者导向区接触面较大的情况，虽然摩擦系数得到有效降低，但是总的摩擦力仍然很大。因此，如何减小导向区的摩擦是现有技术中急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有导向和密封方式的导向区摩擦大，使管材容易减薄而破裂、导向区磨损严重及模具整体使用寿命降低的问题，提供了一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置，本发明包括模具、左冲头和右冲头，所述模具由上模和下模组成且上模和下模共同组合成型腔，模具的左端设有与型腔相通的左导向孔，右端设有与型腔相通的右导向孔，左冲头、右冲头的轴线与模具的轴线相重合，右冲头内部设有进液孔，模具的左导向孔和右导向孔为沉孔，左冲头的右端中心设有右圆台体且右圆台体根部开有右导向环槽，右冲头的左端中心设有左圆台体且左圆台体根部开有左导向环槽，左冲头的右端安装在左导向孔内，左冲头的外圆柱侧壁与左导向孔间隙配合，右冲头的左端安装在右导向孔内，右冲头的外圆柱侧壁与模具的右导向孔间隙配合；本发明还包括第一聚氨酯环，在左导向孔的内台肩端面与左冲头的外围圆环端面之间及右导向孔的内台肩端面与右冲头的外围圆环端面的之间分别装有一个第一聚氨酯环。
本发明提出了一种管端密封形式和导向方式。左导向孔和右导向孔统称为管材内高压成形时的导向区，采用这种密封形式和导向方式，解决管端有效密封的同时，消除管端高压力接触区，减小管材与模具导向区内壁的接触面积，从而大大减小导向区管材的摩擦阻力，有利于顺利向型腔内补料。提高了生产效率，降低了设备吨位要求，提高了模具的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式一的示意图，图2是本发明的具体实施方式二的示意图，图3是本发明的具体实施方式三的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：(参照图1)，本实施方式由模具8、左冲头7和右冲头9组成，所述模具8由上模1和下模2组成且上模1和下模2共同组合成型腔10，模具8的左端设有与型腔10相通的左导向孔16，右端设有与型腔10相通的右导向孔17，模具8按传统方式安装在立式压力机上，左冲头7、右冲头9的轴线与模具8的轴线相重合，右冲头9内部设有高压液体进入的进液孔5，模具8的左导向孔16和右导向孔17为沉孔，左冲头7的右端中心设有右圆台体11且右圆台体11根部开有右导向环槽12，右冲头9的左端中心设有为左圆台体22且左圆台体22根部开有左导向环槽4，左冲头7安装在模具8左侧的水平压力机上，左冲头7的右端安装在左导向孔16内，左冲头7的外圆柱侧壁与左导向孔16间隙配合，右冲头9安装在模具8右侧的水平压力机上，右冲头9的左端安装在右导向孔17内，右冲头9的外圆柱侧壁与右导向孔17间隙配合。左冲头7的右圆台体11和右冲头9的左圆台体22的锥角均是α，且锥角α为30度。
两侧冲头向内侧运动时，管端在冲头圆台体的作用下发生扩口并贴合到冲头的外围圆环内壁上，实现可靠密封；控制冲头的轴向推力、位移和管材3内部液体压力，使管材3发生变形并最终贴合到模具型腔10的壁上得到成形零件。本实施方式消除了管端与模具导向区内壁的接触高压力区域，同时也大大减小了管材3和模具导向区内壁的接触面积，使管材3在导向区受到的摩擦阻力明显减小。从而提高了生产效率，降低了设备吨位要求，提高了模具的使用寿命。
具体实施方式二：(参照图2)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：本实施方式还包括第一聚氨酯环13，在左导向孔16的内台肩端面18与左冲头7的外围圆环端面23之间及右导向孔17的内台肩端面19与右冲头9的外围圆环端面24的之间分别装有一个第一聚氨酯环13。两侧冲头向内侧运动时，管端在冲头圆台体的作用下发生扩口并贴合到冲头的外围圆环内壁，实现可靠密封；控制冲头的轴向推力、位移和管材3内部液体压力，使管材3发生变形并最终贴合模具型腔10的壁上得到成形零件，加工结束后，将零件取出，第一聚氨酯环13恢复原状，可以继续在下一次加工中使用。本实施方式针对导向区长度较长的情况，增加聚氨酯环可以防止导向区管材的胀形。在解决管端有效密封的同时，消除管端高压力接触区，减小管材3与模具导向区内壁的接触面积，从而大大减小导向区管材的摩擦阻力，有利于顺利向型腔10内补料。提高了生产效率，降低了设备吨位要求，提高了模具的使用寿命。
具体实施方式三：(参照图3)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：本实施方式还包括第二聚氨酯环14和金属环15，在左导向孔16的内台肩端面18与左冲头7的外围圆环端面23之间及右导向孔17的内台肩端面19与右冲头9的外围圆环端面24之间分别装有两个第二聚氨酯环14，且在每两个第二聚氨酯环14之间分别装有一个金属环15。两侧冲头向内侧运动时，管端在冲头圆台体的作用下发生扩口并贴合到冲头的外围圆环内壁上，实现可靠密封；控制冲头的轴向推力、位移和管材3内部液体压力，使管材3发生变形并最终贴合模具型腔10的壁上得到成形零件，加工结束后，将零件取出，第二聚氨酯环14恢复原状，可以继续在下一次加工中使用。本实施方式针对导向区长度更长的情况，增加多个聚氨酯环来起支撑作用，可以防止导向区管材的胀形。在解决管端有效密封的同时，消除管端高压力接触区，减小管材3与模具导向区内壁的接触面积，从而大大减小导向区管材的摩擦阻力，有利于顺利向型腔10内补料。提高了生产效率，降低了设备吨位要求，提高了模具的使用寿命。
本发明具体实施时首先把管材坯料3左端放入模具8的左导向孔16中，管材坯料3右端放入模具8的右导向孔17中，根据需要再分别套上第一聚氨酯环13或者第二聚氨酯环14和金属环15，然后利用立式压力机进行锁模；水平压力机的液压活塞在水平方向移动，带动左冲头7的右圆台体11、右冲头9的左圆台体22顶住管材坯料3的端口，以推动管材坯料3的端口轴向进给，同时由高压源通过右冲头9的进液孔5向管坯3内部注入液体，使管内压力升高，并且内压和轴向进给量可以实现确定的可控的关系，从而把管材坯料3胀成具有模具型腔10形状相同的零件。
本发明的管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置，简单可靠且易于实施，既解决了管端的有效密封的问题，又消除了管端与模具内壁的高压力接触区，同时大大减小了管材3与模具内壁导向区的接触面积，使管材3在导向区受到的摩擦阻力明显减小。从而提高了生产效率，降低了设备吨位要求，提高了模具的使用寿命。
Claims (2)
1、一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置，它包括模具(8)、左冲头(7)和右冲头(9)，所述模具(8)由上模(1)和下模(2)组成，且上模(1)和下模(2)共同组合成型腔(10)，模具(8)的左端设有与型腔(10)相通的左导向孔(16)，右端设有与型腔(10)相通的右导向孔(17)，左冲头(7)、右冲头(9)的轴线与模具(8)的轴线相重合，右冲头(9)的内部设有进液孔(5)，模具(8)的左导向孔(16)和右导向孔(17)为沉孔，左冲头(7)的右端面的中心设有右圆台体(11)且右圆台体(11)的根部开有右导向环槽(12)，右冲头(9)的左端面的中心设有左圆台体(22)且左圆台体(22)的根部开有左导向环槽(4)，左冲头(7)的右端安装在左导向孔(16)内，左冲头(7)的外圆柱侧壁与左导向孔(16)间隙配合，右冲头(9)的左端安装在右导向孔(17)内，右冲头(9)的外圆柱侧壁与右导向孔(17)间隙配合；其特征在于它还包括第一聚氨酯环(13)，在左导向孔(16)的内台肩端面(18)与左冲头(7)的外围圆环端面(23)之间及右导向孔(17)的内台肩端面(19)与右冲头(9)的外围圆环端面(24)的之间分别装有一个第一聚氨酯环(13)。
2、根据权利要求1所述的一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置，其特征在于左冲头(7)的右圆台体(11)和右冲头(9)的左圆台体(22)的锥角均是α，且锥角α为30度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101511461A CN100453198C (zh) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006101511461A CN100453198C (zh) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101011715A CN101011715A (zh) | 2007-08-08 |
| CN100453198C true CN100453198C (zh) | 2009-01-21 |
Family
ID=38699539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006101511461A Expired - Fee Related CN100453198C (zh) | 2006-12-15 | 2006-12-15 | 一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100453198C (zh) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102179439B (zh) * | 2011-01-07 | 2014-06-04 | 西安交通大学 | 一种厚壁管材内高压成形装置 |
| CN102172682B (zh) * | 2011-01-12 | 2013-02-06 | 哈尔滨工业大学 | 利用拉紧绳及堵头实现管端密封的管材弯曲装置及方法 |
| CN102357584A (zh) * | 2011-11-02 | 2012-02-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种双层板材成对胀形成形的方法 |
| CN102527810A (zh) * | 2012-01-10 | 2012-07-04 | 北京理工大学 | 内凹式内高压成形冲头密封结构 |
| CN102836909A (zh) * | 2012-06-01 | 2012-12-26 | 北京理工大学 | 内高压端头组合密封技术 |
| CN102847797A (zh) * | 2012-09-05 | 2013-01-02 | 无锡微研有限公司 | 一种空调翅片拉伸变薄的凸模 |
| CN102921791B (zh) * | 2012-11-26 | 2015-05-20 | 哈尔滨理工大学 | 变截面空心构件内压成形装置及方法 |
| CN103528899B (zh) * | 2013-11-01 | 2015-06-17 | 哈尔滨工业大学 | 内外压复合作用下管材成形性能测试装置及方法 |
| CN103909133B (zh) * | 2014-04-03 | 2016-03-02 | 南京航空航天大学 | 等壁厚多通管件成形用复合冲头装置及成形方法 |
| CN104181099B (zh) * | 2014-08-11 | 2016-06-22 | 桂林电子科技大学 | 一种金属管材液压成形时导向区摩擦系数的测量装置及其测量方法 |
| CN106216481B (zh) * | 2016-09-14 | 2018-01-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种大截面差异形截面管件胀压复合成形方法 |
| CN106623581B (zh) * | 2016-11-21 | 2018-08-31 | 济南大学 | 一种螺纹式内高压成型推压密封装置 |
| CN107803423A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-16 | 中国科学院金属研究所 | 一种制造轻量化汽车轮辋的成形结构和成形方法 |
| CN108856441B (zh) * | 2018-06-21 | 2020-01-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于熔融态玻璃的管材热介质内压成形方法 |
| CN110695202A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-01-17 | 桂林电子科技大学 | 一种超声振动辅助管材液压成形的装置 |
| CN113042606A (zh) * | 2019-12-28 | 2021-06-29 | 烟台新科钢结构有限公司 | 一种钢管内涨法制作模型形状钢管的工艺及其设备 |
| CN111872212B (zh) * | 2020-07-27 | 2022-05-17 | 佛山市永恒液压机械有限公司 | 一种管材密封方法 |
| CN112605220A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-06 | 四川航天长征装备制造有限公司 | 一种大径厚比超薄管材充液压弯模具组及成型方法 |
| CN112427525A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-02 | 安徽工业大学 | 一种电磁脉冲助推式胀形方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2240944A (en) * | 1990-02-20 | 1991-08-21 | Secr Defence | Enlarging metallic tubes |
| CN2427399Y (zh) * | 2000-05-12 | 2001-04-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种内压成形机 |
| DE10344093A1 (de) * | 2003-09-24 | 2005-04-21 | Bayerische Motoren Werke Ag | Umformpresse |
-
2006
- 2006-12-15 CN CNB2006101511461A patent/CN100453198C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2240944A (en) * | 1990-02-20 | 1991-08-21 | Secr Defence | Enlarging metallic tubes |
| CN2427399Y (zh) * | 2000-05-12 | 2001-04-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种内压成形机 |
| DE10344093A1 (de) * | 2003-09-24 | 2005-04-21 | Bayerische Motoren Werke Ag | Umformpresse |
Non-Patent Citations (12)
| Title |
|---|
| 内高压成形技术在汽车工业中的应用. 林俊峰，苑世剑，刘钢，王仲仁.材料科学与工艺，第12卷第5期. 2004 |
| 内高压成形技术在汽车工业中的应用. 林俊峰，苑世剑，刘钢，王仲仁. 材料科学与工艺，第12卷第5期. 2004 * |
| 内高压成形技术研究与应用进展. 苑世剑，朗利辉，王仲仁.哈尔滨工业大学学报，第32卷第5期. 2000 |
| 内高压成形技术研究与应用进展. 苑世剑，朗利辉，王仲仁. 哈尔滨工业大学学报，第32卷第5期. 2000 * |
| 内高压成形机理研究及其应用. 苑世剑，王小松.机械工程学报，第38卷. 2002 |
| 内高压成形机理研究及其应用. 苑世剑，王小松. 机械工程学报，第38卷. 2002 * |
| 内高压液力成形缺陷产生及其失效分析. 朗利辉，苑世剑，王仲仁，王小松，付庄.塑性工程学报，第8卷第4期. 2001 |
| 内高压液力成形缺陷产生及其失效分析. 朗利辉，苑世剑，王仲仁，王小松，付庄. 塑性工程学报，第8卷第4期. 2001 * |
| 管材轴压液力成形中的摩擦与密封. 何祝斌，腾步刚，苑士剑，王仲仁.锻压技术，第3期. 2001 |
| 管材轴压液力成形中的摩擦与密封. 何祝斌，腾步刚，苑士剑，王仲仁. 锻压技术，第3期. 2001 * |
| 铝合金管材热态内高压成形研究. 齐军，何祝斌，苑世剑.航空材料学报，第26卷第3期. 2006 |
| 铝合金管材热态内高压成形研究. 齐军，何祝斌，苑世剑. 航空材料学报，第26卷第3期. 2006 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101011715A (zh) | 2007-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100453198C (zh) | 一种管材内高压成形时减小导向区摩擦的装置 | |
| CN103341515B (zh) | 一种镁合金壳体类零件环筋的挤压成形模具 | |
| CN102179439B (zh) | 一种厚壁管材内高压成形装置 | |
| CN102107240B (zh) | 一种简易的管材液压胀形装置及胀形方法 | |
| CN102689450B (zh) | 准等静压真空液压机 | |
| CN201609731U (zh) | 一种简易的管材液压胀形装置 | |
| CN108723162B (zh) | 一种流体压力诱导成形切向非封闭变截面管状零件的方法 | |
| CN103939162A (zh) | 柱状式液压挺柱 | |
| CN101502855A (zh) | 轿车后横向稳定杆套管反向冷挤压模具 | |
| CN201461590U (zh) | 一种管件液压成形用分段式密封头机构 | |
| CN103272879A (zh) | 一种细长异形直管镦胀复合内高压成形方法及装置 | |
| CN103008478B (zh) | 用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 | |
| CN101780518B (zh) | 超高压锻造大直径特厚壁无缝钢管成型工艺 | |
| CN104612776B (zh) | 一种柱状式液压挺柱 | |
| CN102921791A (zh) | 变截面空心构件成形装置及方法 | |
| CN106853473B (zh) | 一种用于管材内高压成形的锯齿形推头 | |
| CN103331399A (zh) | 双作用环缸式对压机 | |
| CN201239773Y (zh) | 一种齿轮轴的齿形盲孔成形模具 | |
| CN203783666U (zh) | 柱状式液压挺柱 | |
| CN207057301U (zh) | 长寿命非对称轴承套圈冷挤压成形模具 | |
| CN205393284U (zh) | 一种组合式锻件冲头 | |
| CN201158161Y (zh) | 一种用于厚膜静液挤压用组合模具 | |
| CN201147772Y (zh) | 三辊斜轧管机快速提升装置 | |
| CN206305279U (zh) | 一种用于金属薄壁管材的液体冲击成形装置 | |
| CN207414039U (zh) | 一种阀螺钉挤压模具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Guangdong Xiongsu Technology Industry Co.,Ltd. Assignor: Harbin Institute of Technology Contract record no.: 2010440001043 Denomination of invention: Device for reducing friction of guided region when forming high pressure in pipe Granted publication date: 20090121 License type: Exclusive License Open date: 20070808 Record date: 20100728 |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190730 Address after: 150000 Heilongjiang Province, Harbin City Economic Development Zone haping Road District Dalian road and Xingkai road junction Patentee after: Harbin University of Technology Robot Group Co., Ltd. Address before: 150001 Harbin, Nangang, West District, large straight street, No. 92 Patentee before: Harbin Institute of Technology |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090121 Termination date: 20191215 |