CN1131588A - 多通管的塑挤胀形工艺及其模具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金属塑性成型方法及模具，特别适用于多通管的塑挤胀形场合，其方法为以聚氨酯橡胶为胀形介质的超高压一次成型，其模具为水平分模结构，采用液压驱动的平面框架式塑挤胀形装置，在普通油压机上即可实现塑挤胀形工艺。模具及整体装置结构简单，易于组织和管理，特别适合于中、小型厂家生产中、小型接头，能高效率、低成本、高质量地生产各种多通管。

Description

多通管的塑挤胀形工艺及其模具
本发明涉及一种金属塑性成形方法及模具，特别适用于多通管的塑挤胀形场合。
美国从80年代开始就采用聚氨酯橡胶代替油作为胀形介质获得成功，后来对铜合金管坯进行胀形加工，能批量生产长径比大于2的自来水系统所需的管接头，并制定美国新型水管接头标准CAN/CSA—B137.8Mg2，Aprill，1992。但其胀形压力并不太高，只能生产塑性较好的铜合金小型管接头。对于塑性一般的材料，如黑色金属，或是中型接头，还不能够用此方法进行生产，只能采用传统的油压胀形或是铸锻焊与机加工相结合的方法生产，存在着产品质量差、金属损耗大、生产率不高和不易于组织管理等缺点。
针对上述现有技术存在的缺点，本发明的目的是提供一种通过对管坯进行塑挤胀形成形大变形多通管的生产工艺及其模具。
本发明通过以下技术措施实施：(一)其制造工艺为以聚氨脂橡胶为胀形介质，在塑挤胀形过程中橡胶体积受压后产生200—1000MPa的超高压。聚氨脂的硬度为HS60A—95A，聚氨脂橡胶棒的直径比管坯内径小10—20％。金属在挤压和胀形的复合作用下变形，即在挤胀过程中，挤胀冲头21端部的压缩聚氨脂橡胶棒24在冲头21前进时产生胀形压力，同时挤胀冲头的轴肩22挤压管坯两端面金属壁23产生挤压力，使金属在胀形力和挤压力的复合作用下变形。在支管端面25处施加平衡力F，F的大小根据设计计算确定，以确保变形区金属处于超高的静水压力作用和合适的偏应力状态。这样就能极大地提高材料的变形能力，获得大变形的多通管。根据上述多通管的塑挤胀形工艺，与之匹配的模具为水平分模结构，上下凹模5和11分别与上、下凹模垫板4、9联接，然后紧固在上、下模板3、8上，模板8与底板7联接，底板7通过螺钉与框架12联接，1为导柱，2为导套，6为坯料。挤胀冲头15与冲头座16联接，并通冲头固定环17与联轴节18联接，再与油缸联接，平衡冲头13与油缸14联接。
本发明的优点在于：(1)利用本发明的模具能高效率、低成本、高质量地生产多通管。由于采用了液压驱动的平面框架式塑挤胀形装置，在普通油压机上即可实现塑挤胀形工艺，模具及整套装置结构简单，易于组织和管理，特别适合于中、小型厂家生产中、小型接头。(2)产品的机械性能优越，表面质量好。由于变形是在超高压力下进行，并且大变形后金属流线已沿轮廓形状分布，其形状能完整保留下来，使用时也能与外载荷相一致，因此产品的质量是很好的。(3)由于采用管坯进行一次加工成形，后续加工量较小、生产率高、节能节材。(4)使用的装置具有通用性，只要更换凹模镶块和冲头就能生产多种规格的接头。同一副模具只要生产中作些微小调整就能生产具有相同外径和相同轴线特征的不同规格的管接头。如挤压冲头轴肩处增减垫片就可改变产品主管长度，改变管坯和橡胶棒的长度即可改变产品支管的高度。
附图说明如下：
附图1多通管塑挤胀形原理图
附图2多通管塑挤胀形装置主视图
附图3多通管塑挤胀形装置俯视图。

Claims (2)

1.一种以聚氨脂橡胶为胀形介质的多通管塑挤胀形工艺，其特征为：
(1)以聚氨酯橡胶为胀形介质，在塑挤胀形过程中其体积受压后产生200—1000MPa的超高压，聚氨酯橡胶的硬度为HS60A—95A，聚氨酯橡胶棒的直径比管坯内径小10％—20％；
(2)金属在挤压和胀形的复合作用下变形，即在挤胀过程中，挤胀冲头(21)端部压缩聚氨脂橡胶棒(24)，在冲头(21)前进时产生胀形压力，同时挤胀冲头的轴肩(22)挤压管坯两端面金属壁(23)产生挤压力，使金属在胀形力和挤压力的复合作用下变形，
(3)在支管端部(25)施加平衡力F；
(4)超高压作用下的卸载规范，即：在成形完后，平衡冲头应保持静止，直至挤胀冲头(21)退出管坯后，才能退出型腔。
2.根据权利要求1所述的以聚氨脂橡胶为胀形介质的多通管的塑挤胀形工艺的模具，其特征为所述模具为水平分模结构，上下凹模(5)和(11)分别与上、下凹模垫板(4)、(9)联接，然后紧固在上、下模板(3)、(8)上，模板(8)与底板(7)联接，底板通过螺钉与框架(12)联接，(1)为导柱，(2)为导套，(6)为坯料，挤胀冲头(15)与冲头座(16)联接，并通过冲头固定环(17)与联轴节(18)联接，再与油缸联接，平衡冲头(13)与油缸(14)联接。
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