CN1059109A

CN1059109A - 一种金属薄壁空心产品的制造方法

Info

Publication number: CN1059109A
Application number: CN 90107164
Authority: CN
Inventors: 周群贤
Original assignee: HEBEI PROV MECHANICAL SCIENCE ACADEMY
Current assignee: HEBEI PROV MECHANICAL SCIENCE ACADEMY
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1992-03-04

Abstract

本发明属于一种金属薄壁空心产品的制造方法，特别是一种胀形方法和使用的模具。主要解决了现有技术、胀形量小、对模具要求高、工艺复杂等缺点，其技术特征是采用压缩系数适中、表面张力较大的石蜡做为胀形物质，在凸模上开有石蜡溢流孔，凹模上开有排气孔，凸模对石蜡的加压采用加压、保压、再加压的循环方式、本发明的优点是工艺和模具都比较简单、胀形量大、成品率高。本发明可用于各种金属材料变形量较大的薄壁空心异形件的胀形。

Description

本发明属于一种金属薄壁空心产品的制造方法，特别是涉及到一种金属胀形方法和使用的模具。

现有技术中金属薄壁的胀形方法，一般是采用凸模、凹模（成型胎）加液体（如水、油等）气体、橡胶、钢珠或分辩模等、对凸模加压，靠以上物质在被加工工件内的压力、使工件在凹模内膨胀成型，现有技术的主要缺点是，被加工工件的胀形系数只能达到1.1-1.25，最大胀形量只能达到30%，而且采用液体和气体时对凸模、凹模之间的密封性要求很高，胀形工艺也很复杂，由于现有技术存在以上缺点，所以现有技术不能满足加工胀形量较大的工件使用，如自由半浮球疏水阀中的浮子的加工，如整体胀形、胀形系数达到1.42，由于变形量大，现有生产方法只能采用两半圆球对焊，而无法实现整体成型。

本发明的目的是发明一种能克服现有技术缺点、工艺简单、胀形量大的胀形方法，和胀形时使用的模具。

本发明的目的是这样实现的，选用压缩系数适中，表面张力较大的石腊，做为胀形物质，通过凸模对工件中的石腊加压，使工件胀形，在凸模上开有与大气相通孔径可调的溢流孔，在凸模上开有排气孔，凸模对石腊的加压是采用分断加压、保压、再加压的方式。

以下对本发明进行详细描述。

本发明涉及的胀形方法，是通过凸模对工件内胀形物质加压，使工件成型。为了尽最大发挥工件的变形量，首先胀形前应对工件进行消除应力退火和消除氧化皮的酸洗处理;其次就是取决于胀形工艺中所采用的胀形物质，和对胀形物质的加压方式，以及对模具的对应改造。为了能使工件一直在较均匀的压力下胀形，胀形物质应具有一定的压缩储能和缓冲性能。为了使模具简单，特别是降低模具间的密封性能，胀形物质应具有表面张力大、不易流动的性能。经理论分析和现场多次试验，选择了不易流动、压缩系数适中，熔点为60℃-80℃的石腊做为胀形物质取得了满意的效果。（石腊的压缩系数为83×10^-6为水的1/2）。对胀形物质的加压，即凸模对石腊的加压采取分断加压、保压、再加压的方式，加压时一部分能量由石腊均匀传递给工件，另一部分能量由石腊储存于石腊内，保压时石腊内由加压段储存的能量释放给工件，这样凸模对石腊的压力就会均匀的传递给工件，使工件发生均匀变形，实施例证明，每加压15-25吨应进行一次保压。为了能排出凹模与工件之间的空气而且为影响工件质量，在凹模上开有排气孔，排气孔的大小，应满足于即将保证工件在凹模内有较均匀的背压，又能及时将多余空气排出。经试验证明，排气孔的直径不应大于工件的壁厚，排气孔大、在排气孔处，工件将出现凸起，影响工件质量。排气孔小不利于排气，影响效率。增加排气孔加工难度，为了能简单有效地控制压力，在凸模的中心，开有与大气相通、孔径可调的溢流孔，调节溢流孔的大小，即可调节石腊的压力，当工件胀形到与凹模内腔完全贴合后，凸模加压石腊就会从溢流孔中流出。这时说明工件在凹模内以无法继续胀形。这时即可去掉凸模，将工件从凹模中取出，胀形工艺完成。

以下结合实施例附图对本发明进行描述。

附图1为实施例胀形前工件示意图。

附图2为实施例胀形后工件示意图。

附图3为实施例胀形前状态示意图。

附图4为实施例胀形后状态示意图。

参看附图，本发明实施例为自由半浮疏水阀中浮子的胀形工艺。本实施例工件材料为不锈钢板，厚度为0.3-1mm，胀形系数为D/D₁＝1.4-1.42，胀形量为40-42%。如果采用现有技术只有采用两半球对焊，现生产这种浮子的都是对焊结构，包括日本TUV公司产品。采用本发明一次胀形工艺是，首先将板料不变薄拉伸成附图1形状，对拉伸后的工件5进行消除应力退火和消除氧化皮的酸洗处理后，放入凹模内（为了使工件容易从凹模中取出，凹模可由多块组成。本实施例为上、下两块3、6组成）将工件5内装满石腊4，而后凸模1对工件5内的石腊4加压，凸模1的工作直径应与工件5出口外径，和凹模出口直径相同。凸模1对石腊4的加压是采用每一分钟加压20吨，保压一分钟而后再加压的循环加压方式，直到完成胀形。在凹模上开有0.2-0.5的排气孔7，在凸模的中心开有∮8mm而且孔径可调的溢流孔8。根据工件，调节螺栓2即可。调节溢流孔8的大小，当加压时石腊4从溢流孔8流出后，表示工件5与凹模内腔贴合。去掉凸模1，将工件5从凹模中取出进行脱腊。如需要测量、精加工，应进行测量或精加工后脱腊，以保证工件不发生变形。

本发明的优点是所需设备为普通油压机、模具加工、胀形工艺都比较简单、容易掌握、成品率高、和成本低等特点。一般钢质材料，变形量达到42%以上，变形系数1.4以上。而且胀形后工件具有较高的表面质量（实施例表面粗糙度6.3以上，尺寸误差±0.1mm）。本发明可广泛用于各种金属材料的喷咀，葫芦形、球形等变形较大的薄壁空心异形件的胀形。

Claims

1、一种金属薄壁空心产品的制造方法，特别是一种胀形方法和使用的模具，其特征在于：

a、所述的胀形方法是采用凸模，凹模(成型胎)加石腊的胀形方法、

b、所述凸模中心开有与大气相通，孔径可调的溢流孔、

c、所述的凹模上、开有直径不大于工件壁厚的排气孔、

d、所述的凸模对石腊的加压，是在胀形所需的总压力内，采用每加压15-25吨，进行一次保压的循环加压方式、

e、所述的胀形方法，胀形前工件应进行消除应力的退火处理和消除氧化皮的酸洗处理。

2、根据权利要求1所述的胀形方法，其特征在于所采用的石腊熔点为60℃-80℃。