CN103111507A - 管件液压胀管加工方法及液压胀管机 - Google Patents

Abstract

本发明属于管件加工技术领域，尤其是涉及管件液压胀管加工方法及液压胀管机。它解决了现有技术不够合理等技术问题。本方法包括下述步骤：A.管件上模；B.液胀成型；C.成品脱模。液压胀管机，包括机架，机架上设有用于固定管件的成型模具，成型模具包括动模具和静模具且当动模具和静模具扣合后形成成型模腔，机架上还设有两个压紧套，每个压紧套分别与管件的一端密封连接，机架上设有与压紧套相连的驱动机构。其优点在于：1.设计合理，结构简单，操作方便，自动化程度高。2.制造简单，生产效率高，管件质量好。3.机器的使用寿命长，安全系数高。4.能加工不同形状的管件，且更换模具简易方便。

Description

管件液压胀管加工方法及液压胀管机

技术领域

本发明属于管件加工技术领域，尤其是涉及管件液压胀管加工方法及液压胀管机。

背景技术

随着科技的发展，对于管件的耐压要求也越来越高，以往的金属管接头，主要采用铸造成型，不但耐压能力较低，而且表面粗糙较难处理，已不能满足现在企业的需求。近年来，人们开始使用胀管的方法来制造管件。胀管是利用压力将直径较小的筒形零件或锥形零件由内向外膨胀成为直径较大的凸出曲面零件的一种加工工艺方法。例如：在汽车技术领域中，由于燃料和原材料成本的原因及环保法规对废气排放的严格限制，使汽车结构的轻量化显得日益重要。除了采用轻体材料外，减轻重量的另一个重要途径就是在结构上采用以空代实和变截面等强构件，即对于承受以弯曲或扭转载荷为主的构件，采用空心结构既可以减轻重量、节约材料，又可以充分利用材料的强度和刚度。为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种胀形机[申请号：CN02227888.5]，包括胀形模具、密封伸入到坯体内腔内的带有胀形液输送管道的密封柱、胀形液生产装置,其特别之处在于胀形液生产装置主要由胀形液缸、带动胀形液缸活塞动作的液压缸动力驱动装置、胀形液储槽、设置在胀形液储槽与胀形液缸间和设置在密封柱上的胀形液输送管道与胀形液缸间的止回阀构成。

上述方案在一定程度上改进了现有技术，适应于胀管。然而，该方案依然存在自动化程度较低，导致生产效率不高，并且胀管后管件的壁因变形而变薄，从而导致管件不能承受高压，这会造成安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，操作方便的液压胀管机。

本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种制造简单，生产效率高，管件质量好的管件液压胀管加工方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本管件液压胀管加工方法，其特征在于，本方法包括下述步骤：

A、管件上模：将由金属材料制成的管件固定在具有成型模腔的成型模具上，在管件的两端分别连接一个与管件密封连接的压紧套，且至少有一个压紧套能够向管件内输送液体；

B、液胀成型：通过压紧套向管件内输送液体，使管件在液压作用下发生形变，且当管件形变过程中压紧套在驱动机构的带动下压进使其始终与管件保持密封，从而补偿管件在成型模腔内的变形；

C、成品脱模：当管件变形至与成型模腔形状相适应时，通过压紧套输出管件内的液体，并将变形后的管件从成型模具取出，制得所需管件。

在上述管件液压胀管加工方法中，在步骤A中，所述的成型模具内放置管件后进行合模，合模后通过压紧套向管件内输入液体，且当管件内液压达到10-30Mpa时，通过增压缸锁模。

通过增压缸锁模，从而使成型模具对管件的装夹更为牢固，不会因管件内液压的升高，管件与成型模具贴合后，导致成型模具因无法承受高压的而分离。液体可以是皂化液等液态介质，当然，理论上液体替换成气体也是可行的。

在上述管件液压胀管加工方法中，在步骤A中，所述的成型模具的动模具和静模具先快速合模，且当动模具移动至距完全合拢剩余1-5mm时，进行慢速合模，直至动模具和静模具完全合拢。

通过快速合模能有效减少合模时间，当剩余1-5mm时，进行慢速合模，能使合模过程更为稳定准确。

在上述管件液压胀管加工方法中，在步骤B中，两个压紧套在各自的驱动机构的带动下同步动作。

通过两个压紧套在各自的驱动机构的带动下同步动作，在同步动作的同时能分别对压紧套进行更合适的调整。

在上述管件液压胀管加工方法中，在上述的步骤B中，所述的压紧套在驱动机构的带动下匀速移动或变速移动；在液胀过程中，管件内的液压值保持在400-480Mpa。当然管件内的液压值根据需要可以降低使液压值保持在10-400Mpa。

由于压紧套能匀速移动或变速移动，通过检测装置检测后，能对工件进行更合适的加工调整，从而减少报废率，管件内的液压值保持在400-480Mpa，能使加工完成后的管件承受比普通加工的管件更高的压力

本液压胀管机包括如下：

一种液压胀管机，包括机架，在机架上设有用于固定管件的成型模具，其特征在于，所述的成型模具包括动模具和静模具且当动模具和静模具扣合后形成成型模腔，所述的机架上还设有分别位于成型模具两端的两个压紧套，每个压紧套分别与管件的一端密封连接且至少有一个压紧套具有向管件内输送液体的通道，所述的机架上设有与压紧套相连且能带动压紧套移动的驱动机构，且当管件在液压作用下发生形变时，所述的驱动机构能带动压紧套压进从而使压紧套始终与管件保持密封。

由于成型模具包括动模具和静模具，通过更换动模具和静模具可以加工不同的管件。由于压紧套具有向管件内输送液体的通道，通过通道输送液体可以使用增加整体的密封性，并且在加工时压紧套与管件始终保持密封，从而使液压能在管件内均匀的分布。管件在液压作用下发生形变时，压紧套能同步压进，从而能补偿因形变导致管件壁变薄部分。

在上述的液压胀管机中，所述的静模具固定在机架上，所述的机架上设有用于驱动动模具和静模具合拢的合模液压缸和用于将动模具和静模具锁紧的锁模液压缸，所述的合模液压缸与锁模液压缸相连，所述的锁模液压缸与动模具相连。

通过锁模液压缸能使动模具和静模具锁紧，不会因使管件内液压的升高，管件与动模具和静模具贴合后，导致动模具和静模具锁紧因无法承受高压的而分离。锁模液压缸8可以通过对合模液压缸7的施压从而锁紧动模具和静模具，也可以通过锁模液压缸8对动模具锁紧。

在上述的液压胀管机中，所述的压紧套与供液系统相连，所述的供液系统上设有增压缸，所述的增压缸的压力值为400-480Mpa。

在上述的液压胀管机中，所述的动模具和机架之间设有导向机构，所述的导向机构包括固定在动模具上的导向杆，所述的机架上固定有导向套，所述的导向杆穿设在导向套中。通过导向机构能增加动模具运行轨迹的精确度。

在上述的液压胀管机中，所述的动模具和静模具内壁分别设有至少一道弧形槽，所述的动模具上的弧形槽和静模具上的弧形槽相对置，且当动模具和静模具扣合时拼接成环形槽。通过环形槽能提高动模具和静模具的密封性。

与现有的技术相比，本管件液压胀管加工方法及液压胀管机的优点在于：1.设计合理，结构简单，操作方便，自动化程度高。2.制造简单，生产效率高，管件质量好。3.机器的使用寿命长，安全系数高。4.能加工不同形状的管件，且更换模具简易方便。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图中，管件1、成型模具2、压紧套3、增压缸4、动模具21、静模具22、机架5、驱动机构6、合模液压缸7、锁模液压缸8、供液系统9、导向机构10、导向杆101、导向套102。

具体实施方式

如图1所示，本管件液压胀管加工方法包括下述步骤：

A、管件上模：将由金属材料制成的管件1固定在具有成型模腔的成型模具2上，在管件1的两端分别连接一个与管件1密封连接的压紧套3，且至少有一个压紧套3能够向管件1内输送液体；

B、液胀成型：通过压紧套3向管件1内输送液体，使管件1在液压作用下发生形变，且当管件1形变过程中压紧套3在驱动机构的带动下压进使其始终与管件1保持密封，从而补偿管件1在成型模腔内的变形；

C、成品脱模：当管件1变形至与成型模腔形状相适应时，通过压紧套3输出管件1内的液体，并将变形后的管件1从成型模具2取出，制得所需管件。

成型模具2内放置管件1后进行合模，合模后通过压紧套3向管件1内输入液体，且当管件1内液压达到10-30Mpa时，通过增压缸4锁模,成型模具2的动模具21和静模具22先快速合模，且当动模具21移动至距完全合拢剩余1-5mm时，进行慢速合模，直至动模具21和静模具22完全合拢。

步骤B中，两个压紧套3在各自的驱动机构的带动下同步动作,压紧套3在驱动机构的带动下匀速移动或变速移动；在液胀过程中，管件1内的液压值保持在400-480Mpa。

液压胀管机，包括机架5，在机架5上设有用于固定管件1的成型模具2，成型模具2包括动模具21和静模具22且当动模具21和静模具22扣合后形成成型模腔，机架5上还设有分别位于成型模具2两端的两个压紧套3，每个压紧套3分别与管件1的一端密封连接且至少有一个压紧套3具有向管件1内输送液体的通道，机架5上设有与压紧套3相连且能带动压紧套3移动的驱动机构6，且当管件1在液压作用下发生形变时，驱动机构6能带动压紧套3压进从而使压紧套3始终与管件1保持密封。

静模具22固定在机架5上，机架5上设有用于驱动动模具21和静模具22合拢的合模液压缸7和用于将动模具21和静模具22锁紧的锁模液压缸8，合模液压缸7与锁模液压缸8相连，锁模液压缸8与动模具21相连。

压紧套3与供液系统9相连，供液系统9上设有增压缸4，增压缸4的压力值为400-480Mpa。

动模具21和机架5之间设有导向机构10，导向机构10包括固定在动模具21上的导向杆101，机架5上固定有导向套102，导向杆101穿设在导向套102中。

动模具21和静模具22内壁分别设有至少一道弧形槽，动模具21上的弧形槽和静模具22上的弧形槽相对置，且当动模具21和静模具22扣合时拼接成环形槽。

本实施例中，加工零件时，将待加工的管件1放置在静模具22上，动模具21在合模液压缸7的推动下与静模具22快速合拢，当动模具21和静模具22距完全合拢还剩1-2mm时慢速合拢，动模具21和静模具22合拢完毕后，通过驱动机构使两个压紧套3伸入动模具21和静模具22中并使其始终与管件1保持密封，密封完全后，供液系统9通过两个压紧套3对的管件1内输液，并且通过成型模具2两端的两个压紧套3同步压进使两个压紧套3始终密封管件1，并对管件1压进使对管件1管壁厚进行调整，当管件1内的液压达到20Mpa后，锁模液压缸8对合模液压缸7施压从而对动模具21和静模具22锁紧，锁紧完毕后，继续对管件1内输液增压直到液压达到450Mpa并且保持液压不变，两个压紧套3继续对管件1压进对管件1壁厚调整直至完全成型，加工完成拆卸，供液系统9减压对管件1内液体减压，减压完成后，两个压紧套3同步缩回，锁模液压缸8缩回解锁，合模液压缸7带动动模具21上升远离静模具22，最后取下管件1加工完成。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了管件1、成型模具2、压紧套3、增压缸4、动模具21、静模具22、机架5、驱动机构6、合模液压缸7、锁模液压缸8、供液系统9、导向机构10、导向杆101、导向套102等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种管件液压胀管加工方法，其特征在于，本方法包括下述步骤：

A、管件上模：将由金属材料制成的管件（1）固定在具有成型模腔的成型模具（2）上，在管件（1）的两端分别连接一个与管件（1）密封连接的压紧套（3），且至少有一个压紧套（3）能够向管件（1）内输送液体；

B、液胀成型：通过压紧套（3）向管件（1）内输送液体，使管件（1）在液压作用下发生形变，且当管件（1）形变过程中压紧套（3）在驱动机构的带动下压进使其始终与管件（1）保持密封，从而补偿管件（1）在成型模腔内的变形；

C、成品脱模：当管件（1）变形至与成型模腔形状相适应时，通过压紧套（3）输出管件（1）内的液体，并将变形后的管件（1）从成型模具（2）取出，制得所需管件。

2.根据权利要求1所述的管件液压胀管加工方法，其特征在于，在上述的步骤A中，所述的成型模具（2）内放置管件（1）后进行合模，合模后通过压紧套（3）向管件（1）内输入液体，且当管件（1）内液压达到10-30Mpa时，通过增压缸（4）锁模。

3.根据权利要求2所述的管件液压胀管加工方法，其特征在于，在上述的步骤A中，所述的成型模具（2）的动模具（21）和静模具（22）先快速合模，且当动模具（21）移动至距完全合拢剩余1-5mm时，进行慢速合模，直至动模具（21）和静模具（22）完全合拢。

4.根据权利要求1或2或3所述的管件液压胀管加工方法，其特征在于，在上述的步骤B中，两个压紧套（3）在各自的驱动机构的带动下同步动作。

5.根据权利要求1或2或3所述的管件液压胀管加工方法，其特征在于，在上述的步骤B中，所述的压紧套（3）在驱动机构的带动下匀速移动或变速移动；在液胀过程中，管件（1）内的液压值保持在400-480Mpa。

6.一种液压胀管机，包括机架（5），在机架（5）上设有用于固定管件（1）的成型模具（2），其特征在于，所述的成型模具（2）包括动模具（21）和静模具（22）且当动模具（21）和静模具（22）扣合后形成成型模腔，所述的机架（5）上还设有分别位于成型模具（2）两端的两个压紧套（3），每个压紧套（3）分别与管件（1）的一端密封连接且至少有一个压紧套（3）具有向管件（1）内输送液体的通道，所述的机架（5）上设有与压紧套（3）相连且能带动压紧套（3）移动的驱动机构（6），且当管件（1）在液压作用下发生形变时，所述的驱动机构（6）能带动压紧套（3）压进从而使压紧套（3）始终与管件（1）保持密封。

7.根据权利要求6所述的液压胀管机，其特征在于，所述的静模具（22）固定在机架（5）上，所述的机架（5）上设有用于驱动动模具（21）和静模具（22）合拢的合模液压缸（7）和用于将动模具（21）和静模具（22）锁紧的锁模液压缸（8），所述的合模液压缸（7）与锁模液压缸（8）相连，所述的锁模液压缸（8）与动模具（21）相连。

8.根据权利要求6或7所述的液压胀管机，其特征在于，所述的压紧套（3）与供液系统（9）相连，所述的供液系统（9）上设有增压缸（4），所述的增压缸（4）的压力值为400-480Mpa。

9.根据权利要求6或7所述的液压胀管机，其特征在于，所述的动模具（21）和机架（5）之间设有导向机构（10），所述的导向机构（10）包括固定在动模具（21）上的导向杆（101），所述的机架（5）上固定有导向套（102），所述的导向杆（101）穿设在导向套（102）中。

10.根据权利要求6或7所述的液压胀管机，其特征在于，所述的动模具（21）和静模具（22）内壁分别设有至少一道弧形槽，所述的动模具（21）上的弧形槽和静模具（22）上的弧形槽相对置，且当动模具（21）和静模具（22）扣合时拼接成环形槽。

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