CN103611768B - 一种小型波纹管管坯液压成型工艺及专用成型模片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型波纹管管坯液压成型工艺，首先安装好成型模具，从下至上为下密封盖、成型垫块、成型模片、成型垫块和上密封盖，将未成型波纹管管坯放置在模具中，密封磨具。压紧上密封盖和下密封盖，注入液压油至未成型管坯中，直到液压油充满上密封盖、管坯内壁和下密封盖之间的空间。然后成型压机开始持续加压，管坯受压力影响变形起鼓后泄压。拆除成型垫块，加压，同时成型压机主油缸推进，波纹管管坯两端完成翻边变形后泄压。最后将成型模片换成薄型垫块，不加压，成型压机主油缸推进，使波纹管管坯中间的波纹部分完成变形。完成后拆除成型模具，取出完成成型的波纹管管坯。

Description

一种小型波纹管管坯液压成型工艺及专用成型模片

技术领域

本发明涉及一种液压成型工艺，尤其涉及一种用于波深较小，单波展开长较短的小型波纹管管坯液压成型工艺及其专用的成型模片。

背景技术

波纹管的外径长度和内径长度之差的二分之一为波深，相邻波谷之间的波纹完全拉伸后的长度为单波展开长。如图1所示，普通波纹管波深较大，单波展开长较长，采用传统的液压成型工艺加工管坯时需要的压力较小，容易起鼓，所以加工起来容易成型。普通波纹管多采用多波一次成型法，调整好模具和管坯料的相对位置以后，向管坯料内腔充压，再沿其轴向进行机械压缩，一根给定长度的波纹管能很快成型。如图3所示，普通波纹管管坯2液压成型加工时先在普通成型模片4之间加成型垫块3，在上密封盖1、下密封盖7及普通波纹管管坯2之间注入液压油8。成型压机加压至波纹管管坯2变形起鼓后去掉成型垫块3，再继续加压，随着成型压机主油缸的向下推进，波纹管管坯2被轴向压缩，起鼓的位置被挤压成所需波纹管形状。如图2所示的小型波纹管波深较小，单波展开长较短，一般采用单波成型的工艺，但遇到绝对尺寸很小的波纹管时，如果使用传统的液压成型加工工艺会难以达到理想的加工效果。首先必须使用厚度极薄的成型模片；其次管坯因为单波展开长的长度太短而在受到压力后不容易变形起鼓；最后因为波深太小不能保证加工的管坯成型精确度。

发明内容

本发明针对现有波纹管管坯液压成型技术的不足和缺陷，提供了一种小型波纹管管坯液压成型工艺及其专用的成型模片。本发明的具体工艺如下：

1)安装好成型模具，模具从上至下的安装顺序为上密封盖、成型垫块、成型模片、成型垫块和下密封盖，将未成型的圆筒形管坯放置在模具中，密封模具；

2)压紧上密封盖和下密封盖，使上密封盖、管坯和下密封盖之间能够形成完全密封的密闭空间，注入液压油至未成型的管坯中，直到液压油充满上密封盖、管坯内壁和下密封盖之间的空间；

3)成型液压机对液压油加压，管坯壁在成型模具中同时受到液压油的压力和成型模片上凸出的凹槽环产生的反向作用力，圆筒形管坯的中间部分和两端变形起鼓；

4)成型压机泄压，拆除成型垫块后安装好模具，再次加压，同时主油缸推进，使成型模具上密封盖和下密封盖之间的距离缩短，对管坯进行轴向压缩，直到管坯两端完成翻边变形；

5)成型压机泄压，拆除成型模片，在成型模片的位置安装薄型垫块，安装好模具，液压油不加压，成型压机主油缸推进，使上密封盖和下密封盖之间的距离继续缩短，同时挤压波纹管管坯，使管壁中间部位的波纹部分完成变形；

6)拆除成型模具，取出完成成型的波纹管管坯；

成型压机第一次加压的压力值范围为63MPa；

成型压机第二次加压的压力值范围为40MPa；

拆除成型模片后，所安装的薄型垫块的厚度为2mm；

本发明还提供了一种小型波纹管管坯液压成型工艺的专用成型模片，由成型模片内环和成型模片外环拼装组成，成型模片的内环内壁圆周上有沿径向方向垂直凸出于内壁表面的凸头部分，在凸头部分有内陷于凸头顶端的凹槽；

成型模片内环凸头部分上的凹槽底部平面的高度沿径向方向要高于成型模片内环内壁平面的高度，凹槽底部平面与内环内壁平面的径向高度差为5mm；

凹槽壁沿内环轴向方向之间的距离为4mm；

本发明所采用的小型波纹管管坯液压成型工艺所具有的优点如下：

1)解决了波深深度较小，单波展开长长度较短的小型波纹管管坯在液压成型时不容易变形起鼓的问题；

2)本发明所采用的专用成型模片解决了用于小型波纹管管坯液压成型所使用的普通成型模片因为太薄而加工难度大的问题，有效的提高了整套成型模具的使用寿命。

附图说明

图1是普通波纹管的轴向截面示意图；

图2是小型波纹管的轴向截面示意图；

图3是普通波纹管的成型模具安装位置轴向截面示意图；

图4是小型波纹管的成型模具安装位置轴向截面示意图；

图5是小型波纹管管坯液压成型工艺加工流程图；

图6是成型模片的内环轴向截面示意图及凸头部分的局部放大图。

图中1-上密封盖，2-普通波纹管管坯，3-成型垫块，4-普通成型模片，5-成型模片，51-内环，52-外环，53-凸头部分，54-凹槽，55-凹槽壁，6-波纹管管坯，7-下密封盖，8-液压油。

具体实施方式

根据图4、图5所示，一种内径为51mm，波深1.5mm，单波展开长2.5mm的小型不锈钢波纹管液压成型加工工艺如下：

1)清洗干净成型压机的工作台，同时把成型模具用汽油清洗干净并安装好，从上至下的安装顺序为上密封盖1、11mm厚成型垫块3、成型模片5、11mm厚成型垫块3和下密封盖7。其中成型模片5由内环51和外环52组装而成；

2)将0.25mm厚的SUS304不锈钢波纹管管坯6装入成型模具，密封模具；

3)压紧上密封盖1和下密封盖7，使上密封盖1、波纹管管坯6和下密封盖7之间能够形成完全密封的密闭空间，注入液压油8至未成型的波纹管管坯6中，直到液压油8充满上密封盖1、波纹管管坯6的管壁和下密封盖7之间的空间；

4)成型压机对液压油8加压，压力值约为63MPa，波纹管管坯6的管壁在成型模具中同时受到液压油8的压力和成型模片5上凸出的凹槽环53产生的反向作用力，圆筒形管坯的中间部分和两端变形起鼓，然后泄压；

5)拆除成型垫块3，安装好模具，成型压机再次加压，压力值约为40MPa，同时主油缸推进，使成型模具上密封盖1和下密封盖7之间的距离缩短，对波纹管管坯6进行轴向压缩，直到波纹管管坯6两端完成翻边变形；

6)成型压机泄压，拆除成型模片5，在成型模片5的位置安装2mm厚的薄型垫块，安装好模具，液压油8不加压，成型压机主油缸推进，使上密封盖1和下密封盖7之间的距离继续缩短，同时挤压波纹管管坯6，使管壁中间部位的波纹部分完成变形；

7)拆除成型模具，取出完成液压成型的波纹管管坯6。

根据图4，图6所示，一种用于加工内径为51mm，波深1.5mm，单波展开长2.5mm的小型不锈钢波纹管管坯的专用成型模片5，由成型模片内环51和成型模片外环52拼装组成，成型模片5的内环51内壁圆周上有沿径向方向垂直凸出于内壁表面的凸头部分53，在凸头部分53有内陷于凸头顶端的凹槽54；

凹槽54底部平面的高度沿径向方向要高于成型模片内环51内壁平面的高度，凹槽54底部平面与内环51内壁平面的径向高度差为5mm；凹槽壁沿内环轴向方向之间的距离为4mm。

如图6所示，本实施例中针对小型波纹管液压成型工艺所使用的成型模片5在加工过程中因为在凸头部分53增加了一个凹槽54，相当于增加了凸头的尺寸，降低了加工工艺。凹槽54上的凹槽壁55的作用类似于凸头，这样1片成型模片5就能代替2片普通成型模片4在液压成型工艺中的功能。而图3中单凸头的普通成型模片4本身的加工尺寸非常小，很难保证在加工普通成型模片4上的凸头的准确度，直接影响了普通成型模片4在类似于本实施例加工工艺使用中的加工精度。

另外，如果在本实施例中采用普通成型模片4，小型波纹管管坯6变形起鼓所需要的压力要远远超过本实施例所述液压工艺所使用的63MPa，这时不但不容易控制整个液压成型工艺的精度，而且会大大降低普通成型模片4的使用寿命。

所以，本实施例所使用的成型模片5不但保证了波纹管在液压成型工艺中的精度，还增加了整套模具的使用寿命。

Claims (6)

1.一种小型波纹管管坯液压成型工艺，其特征在于，具体工艺流程如下：

1)安装好成型模具，模具从上至下的安装顺序为上密封盖、成型垫块、成型模片、成型垫块和下密封盖，将未成型的圆筒形管坯放置在模具中，密封模具；

2)压紧上密封盖和下密封盖，使上密封盖、管坯和下密封盖之间能够形成完全密封的密闭空间，注入液压油至未成型的管坯中，直到液压油充满上密封盖、管坯内壁和下密封盖之间的空间；

3)成型压机对液压油加压，管坯壁在成型模具中同时受到液压油的压力和成型模片上凸出的凹槽环产生的反向作用力，圆筒形管坯的中间部分和两端变形起鼓；

4)成型压机泄压，拆除成型垫块后安装好模具，再次加压，同时主油缸推进，使成型模具上密封盖和下密封盖之间的距离缩短，对管坯进行轴向压缩，直到管坯两端完成翻边变形；

5)成型压机泄压，拆除成型模片，在成型模片的位置安装薄型垫块，安装好模具，液压油不加压，成型压机主油缸推进，使上密封盖和下密封盖之间的距离继续缩短，同时挤压波纹管管坯，使管壁中间部位的波纹部分完成变形；

6)拆除成型模具，取出完成成型的波纹管管坯。

2.根据权利要求1所述的一种小型波纹管管坯液压成型工艺，其特征在于，成型压机第一次加压的压力值范围为63MPa。

3.根据权利要求1所述的一种小型波纹管管坯液压成型工艺，其特征在于，成型压机第二次加压的压力值范围为40MPa。

4.根据权利要求1所述的一种小型波纹管管坯液压成型工艺，其特征在于，拆除成型模片后，所安装的薄型垫块的厚度为2mm。

5.一种小型波纹管管坯液压成型工艺的专用成型模片，由成型模片内环和成型模片外环拼装组成，其特征在于，所述成型模片的内环内壁圆周上有沿径向方向垂直凸出于内壁表面的凸头部分，在凸头部分有内陷于凸头顶端的凹槽，所述凹槽底部平面的高度沿径向方向要高于成型模片内环内壁平面的高度，凹槽底部平面与内环内壁平面的径向高度差为5mm。

6.根据权利要求5所述的专用成型模片，其特征在于，凹槽壁沿内环轴向方向之间的距离为4mm。