CN111957808A - 一种空腔管件弯曲成型方法及贴形压弯模具 - Google Patents

一种空腔管件弯曲成型方法及贴形压弯模具 Download PDF

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Abstract

一种空腔管件弯曲成型方法及贴形压弯模具，所述方法包括下列步骤：a、备料；b、加热；c、通气；d、合模压弯成型；f、排气冷却；e、切头。本发明还提供完成上述方法的贴形压弯模具。本发明的有益效果如下：1、可以对多种不同截形或变曲率的封闭截面构件进行弯曲热成型加工，适用范围宽泛；2、利用高温状态材料塑性好、易变形的特点进行贴形弯曲加工，产品成型质量好且不易回弹；3、管料在热成型加工的同时进行了热处理，可以省却热处理工序，在提高产品性能的同时，加快了生产节奏，降低了生产成本弯曲加工。

Description

一种空腔管件弯曲成型方法及贴形压弯模具
技术领域
本发明涉及一种压力加工技术，特别是空腔管件弯曲成型方法及贴形压弯模具。
背景技术
基于汽车的高速发展，汽车保有量逐年递增，实现汽车节能减排的要求，兼顾成本成为汽车行业重点研究课题。汽车各部件从设计到制造装配各个环节都进行严格的控制，在保证性能的同时降低重量及生产成本，需要从材料选择及生产工艺等方面综合考虑。为保证结构强度及兼顾产品轻量化，结构件多选用钢或铝合金及复合材料。但是铝合金和复合材料成本高，目前比较常用的仍是钢材。为保证结构件的强度及扭转刚度，结构件截面一般设计为封闭截面，如车顶纵梁、车顶前后梁、前部侧车架、下边梁、车柱等。目前，采用普通钢管料的生产工艺，是将管料成形加工制成一定截面的产品件后，再经淬火处理以提高产品强度。存在的问题是：对于较为复杂截面产品件成型加工产品质量不易保证，尤其是对封闭的异性截面成型加工产品加工难度大且生产成本高；成型加工后需再进行热处理以提高强度，这样，延长了工艺过程，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成型加工和热处理一次完成、加工质量好的空腔管件弯曲成型方法及贴形压弯模具。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种空腔管件弯曲成型方法，包括下列步骤：
a、备料：按照产品件成型后周长尺寸取等周长的圆截面管料；
b、加热：将管料放置到贴形压弯模具的支撑装置上，由加热装置进行加热，加热温度850℃-930℃；
c、通气：所述管料两端由密封头密封，管料的密闭空腔内通入气体，气体压力60MPa-75MPa；
d、合模压弯成型：上模下行合模，将管料实行贴形压弯加工至产品件所需截形，合模后保压4-8秒；
f、排气冷却：排出产品件密闭空腔内的气体，压弯模具的上下模中通入冷却水，对成型料进行模内冷却至180℃-220℃；
e、切头：由贴形弯曲模具上取下产品件，自然冷却至室温，切除两端废料。
一种贴形压弯模具，包括底座、上模、下模，支撑装置，密封供气装置和加热装置，下模安装在底座上，两套支撑装置对称设置在下模两侧，支撑装置安装在底座上，密封供气装置设置两套，每套密封供气装置分别安装在各支撑装置的转动架上，所述加热装置设有加热件支撑气缸，加热件支撑气缸连接加热件，加热件对应产品管料。
上述贴形压弯模具，各支撑装置分别设有转动轴、转动架和支撑转动轴的两个轴承座，轴承座固定在底座上，转动架与转动轴固定，转动架上设有安装密封头的密封头孔。
上述贴形压弯模具，所述密封供气装置包括密封气缸和密封头，密封气缸经连接板与转动架固定连接，密封气缸活塞杆连接密封头的一端，密封头穿过密封头孔、与密封头孔滑动配合，密封头的另一端为封堵产品件孔口的密封端，密封头设有气路通道，气路通道供气管路，供气管路连通气源。
上述封闭空腔截面高强度构件弯曲成型方法，加热件支撑气缸经立板与底座固定，加热件支撑气缸活塞杆垂直于管料，加热件支撑气缸活塞杆经加长杆连接铜排固定架，П形的铜排固定架内装配导电铜排。
上述封闭空腔截面高强度构件弯曲成型方法，上模、下模分别设有产品件形槽，上模、下模的产品件形槽对合后与产品件成型外廓匹配，上模、下模内设有冷却水道，冷却水道的入口和出口分别连通进水管、出水管。
上述封闭空腔截面高强度构件弯曲成型方法，转动架连接托架，托架与转动架可拆卸连接，托架上设有与产品件外廓匹配的产品托槽。
上述封闭空腔截面高强度构件弯曲成型方法，底座两侧对应转动架的位置设有让位槽。
本发明根据被加工产品的截面尺寸选取管料，然后在贴形压弯模具上加热并进行热成型贴形压弯加工。针对复杂封闭截面管料成型质量不易保证的问题，本发明将被加工构件的封闭的腔体中通入压力气体，利用压力气体作为传力介质及起到芯子的作用，在施加内部压力的同时，配合弯曲模具的上下模动作使构件实现贴模弯曲成形，成型质量好，成形后随模冷却。本发明的有益效果如下：1、可以对多种不同截形或变曲率的封闭截面构件进行弯曲热成型加工，适用范围宽泛；2、利用高温状态材料塑性好、易变形的特点进行贴形弯曲加工，产品成型质量好且不易回弹；3、管料在热成型加工的同时进行了热处理，可以省却热处理工序，在提高产品性能的同时，加快了生产节奏，降低了生产成本弯曲加工。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是贴形压弯模具的立体示意图；
图2是贴形压弯模具的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是支撑装置的立体示意图；
图5是加热装置的立体示意图；
图6是密封头的结构示意图；
图7是管料的示意图；
图8是压弯成型产品件的示意图；
图9是双法兰边产品件的截形示意图；
图10是单法兰边产品件的截形示意图；
图11是复杂截形产品件的截形示意图；
图12是圆形截面产品件的截形示意图；
图13是椭圆形截面的产品件截形示意图。
图中各标号为：1、上模，2、加热装置，2-1、加热件支撑气缸，2-2、立板，2-3、加长杆，2-4、铜排固定架，2-5、导电铜排，3、支撑装置，3-1、转动架，3-1-1、密封头孔，3-2、转动轴，3-3、轴承座，3-4、托架，4、密封供气装置，4-1、密封气缸，4-2、密封头，4-2-1、气路通道,4-2-2、密封端，4-3、连接板，5、底座，5-1、让位槽，6、下模，7、产品件管料，8、冷却水道，9、上模座。
具体实施方式
参看图7、图8，本发明所述空腔管件弯曲成型方法，将如图7所示的待加工产品件的管料放到贴形压弯模具上进行压弯热成型加工，加工后形成如图8所示的产品件。本发明方法利用材料高温状态塑性好、易变形的特点进行压弯成型加工，一方面可以提高较为复杂截面产品件的加工质量，另一方面可以同时完成压弯成型加工和热处理两道工序，提高成型后产品件的强度，使普通钢管料达到高强度钢的强度。图9-图13是几种不同截形的产品截形示意图。
本发明方法包括下述步骤：备料：按照产品件成型后截面的周长尺寸取等周长的圆截面钢质管料；加热：将管料放置到贴形压弯模具的支撑装置上，由贴形压弯模具设置的加热装置进行加热，加热过程通过贴于管料外表面的热电偶进行测量，当管坯加热到设定温度，加热结束，加热温度控制在850℃-930℃；通气：管料两端由密封头密封，管料的密闭空腔内通入气体，气体压力为60MPa-75MPa，以压力气体作为芯子和传力介质进行压弯成型加工；合模压弯成型：上模下行合模，将管料进行贴形压弯加工至产品件所需截形，合模后保压4-8秒；排气冷却：排出产品件密闭空腔内的气体，压弯模具的上下模中通入冷却水，对成型料进行模内冷却至180℃-220℃；切头：由贴形弯曲模具上取下产品件，自然冷却至室温，切除两端废料。
参看图1-图3，本发明所述贴形压弯模具包括底座5、上模1、下模6、用于支撑产品件管料的支撑装置3、用于对产品件管料端头进行密封且通入气体的密封供气装置4和用于加热产品件管料的加热装置2。上模连接上模座9，上模座连接动力装置，下模安装在底座上。底座两侧对应转动架的位置设有让位槽5-1。上模、下模分别设有产品件形槽，上模、下模的产品件形槽对合后与产品件成型外廓匹配。上模、下模内设有冷却水道8，冷却水道的入口和出口分别连通进水管、出水管。两套支撑装置对称设置在下模两侧，支撑装置安装在底座上。密封供气装置设置两套，每套密封供气装置分别安装在各支撑装置的转动架上。加热装置设有加热件支撑气缸，加热件支撑气缸连接加热件，加热件对应产品管料。
参看图4，各支撑装置分别设有转动轴3-2、转动架3-1和支撑转动轴的两个轴承座，轴承座3-3固定在底座上，轴承座安装轴承，轴承设置在转动轴和轴承座之间，以减小转动轴的转动阻力。转动架与转动轴固定，转动架上设有安装密封头的密封头孔3-1-1。转动架连接对产品件管料起到辅助支撑作用的托架3-4，托架与转动架可拆卸连接，托架上设有与产品件外廓匹配的产品托槽。压弯过程，随上模的压下，两转动架随之转动，实现产品件的贴形压弯。
参看图1、图6，密封供气装置包括密封气缸4-1和密封头4-2。密封气缸经连接板4-3与转动架固定连接，密封气缸活塞杆连接密封头的一端，密封头穿过密封头孔、与密封头孔滑动配合。密封头的另一端为封堵在产品件孔口的密封端4-2-2，密封端为圆锥体形。密封头设有气路通道4-2-1，位于一侧的密封头的气路通道口连通供气管路，供气管路连通气源；位于另一侧的密封头的气路通道口设置阀门。压弯工作状态，气源供气，阀门关闭，压力气体充入产品件管料的内腔；压弯完成后，气源停止供气，阀门打开放气。
参看图5，加热装置设有加热件支撑气缸2-1，加热件支撑气缸经立板2-2与底座固定，加热件支撑气缸活塞杆垂直于管料，加热件支撑气缸活塞杆经加长杆2-3连接铜排固定架2-4，П形的铜排固定架采用绝缘材料制作，铜排固定架内装配导电铜排2-5，电缆线与导电铜排相连接。加热产品件管料时，加热件支撑气缸活塞杆伸出，导电铜排贴紧在产品件管料的两端，形成电流回路，加热产品件管路，产品件管料的温度可通过贴于其外表面的热电偶进行测量，当产品件管料到设定温度，加热件支撑气缸活塞杆收回，加热结束。
贴形压弯模具的工作过程如下：取产品件管料放到托架，两密封气缸的活塞杆伸出，将产品件管料的两端顶紧封闭；加热件支撑气缸活塞杆伸出，铜排贴紧产品件管料，加热产品件管料至合适温度，加热件支撑气缸活塞杆收回；压力气体通入产品件管料的腔体内；上模座带动上模压下，随上模的压下，两转动架相向转动，产品件管料贴形压弯；将产品件管料腔体内的气体排放，上模、下模通入冷却水，产品件管料模内冷却至180℃-220℃；上模上行，两密封气缸的活塞杆收回，压弯成型的产品件由模具上取下。

Claims (8)

1.一种空腔管件弯曲成型方法，包括下列步骤：
a、备料：按照产品件成型后周长尺寸取等周长的圆截面管料；
b、加热：将管料放置到贴形压弯模具的支撑装置上，由加热装置进行加热，加热温度850℃-930℃；
c、通气：所述管料两端由密封头密封，管料的密闭空腔内通入气体，气体压力60MPa-75MPa；
d、合模压弯成型：上模下行合模，将管料实行贴形压弯加工至产品件所需截形，合模后保压4-8秒；
f、排气冷却：排出产品件密闭空腔内的气体，压弯模具的上下模中通入冷却水，对成型料进行模内冷却至180℃-220℃；
e、切头：由贴形弯曲模具上取下产品件，自然冷却至室温，切除两端废料。
2.一种贴形压弯模具，其特征在于：包括底座(5)、上模(1)、下模(6)，支撑装置(3)，密封供气装置(4)和加热装置(2)，下模安装在底座上，两套支撑装置对称设置在下模两侧，支撑装置安装在底座上，密封供气装置设置两套，每套密封供气装置分别安装在各支撑装置的转动架上，所述加热装置设有加热件支撑气缸，加热件支撑气缸连接加热件，加热件对应产品管料。
3.根据权利要求2所述的贴形压弯模具，其特征在于：各支撑装置分别设有转动轴(3-2)、转动架(3-1)和支撑转动轴的两个轴承座，轴承座(3-3)固定在底座上，转动架与转动轴固定，转动架上设有安装密封头的密封头孔(3-1-1)。
4.根据权利要求2所述的贴形压弯模具，其特征在于：所述密封供气装置包括密封气缸(4-1)和密封头(4-2)，密封气缸经连接板(4-3)与转动架固定连接，密封气缸活塞杆连接密封头的一端，密封头穿过密封头孔、与密封头孔滑动配合，密封头的另一端为封堵产品件孔口的密封端(4-2-2)，密封头设有气路通道(4-2-1)，气路通道供气管路，供气管路连通气源。
5.根据权利要求2所述的贴形压弯模具，其特征在于：加热件支撑气缸(2-1)经立板(2-2)与底座固定，加热件支撑气缸活塞杆垂直于管料，加热件支撑气缸活塞杆经加长杆(2-3)连接铜排固定架(2-4)，П形的铜排固定架内装配导电铜排(2-5)。
6.根据权利要求3、4、5所述的贴形压弯模具，其特征在于：上模、下模分别设有产品件形槽，上模、下模的产品件形槽对合后与产品件成型外廓匹配，上模、下模内设有冷却水道(8)，冷却水道的入口和出口分别连通进水管、出水管。
7.根据权利要求6所述的贴形压弯模具，其特征在于：转动架连接托架(3-4)，托架与转动架可拆卸连接，托架上设有与产品件外廓匹配的产品托槽。
8.根据权利要求7所述的贴形压弯模具，其特征在于：底座两侧对应转动架的位置设有让位槽(5-1)。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050068051A (ko) * 2003-12-29 2005-07-05 주식회사 포스코 하이드로포밍을 이용한 고강도 스테인레스 엔진크레이들제조방법
CN101829716A (zh) * 2010-05-04 2010-09-15 吉林省昊宇石化电力设备制造有限公司 核电主管道压制方法
CN103658395A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 大连鑫永工业制造有限公司 汽车配件加工用水冷弯折模具
CN106180347A (zh) * 2014-07-11 2016-12-07 韩雨桐 一种空心构件低压热成形装置
CN209109981U (zh) * 2018-10-17 2019-07-16 福州金鸿顺汽车部件有限公司 一种带芯棒的冲压弯管模具
CN110385358A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 凌云工业股份有限公司汽车零部件研发分公司 一种汽车用s型铝合金型材保险杠的成型模具
CN110586684A (zh) * 2019-10-25 2019-12-20 大连理工大学 一种大尺寸薄壁环壳充气热压弯成形装置和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050068051A (ko) * 2003-12-29 2005-07-05 주식회사 포스코 하이드로포밍을 이용한 고강도 스테인레스 엔진크레이들제조방법
CN101829716A (zh) * 2010-05-04 2010-09-15 吉林省昊宇石化电力设备制造有限公司 核电主管道压制方法
CN103658395A (zh) * 2013-11-29 2014-03-26 大连鑫永工业制造有限公司 汽车配件加工用水冷弯折模具
CN106180347A (zh) * 2014-07-11 2016-12-07 韩雨桐 一种空心构件低压热成形装置
CN209109981U (zh) * 2018-10-17 2019-07-16 福州金鸿顺汽车部件有限公司 一种带芯棒的冲压弯管模具
CN110385358A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 凌云工业股份有限公司汽车零部件研发分公司 一种汽车用s型铝合金型材保险杠的成型模具
CN110586684A (zh) * 2019-10-25 2019-12-20 大连理工大学 一种大尺寸薄壁环壳充气热压弯成形装置和方法

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