專利名稱：薄壁三通管成形方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三通管的成形方法及裝置，尤其是一種利用彈性傳力介質(zhì)進行擠脹成形的方法及裝置，具體地說是一種薄壁三通管成形方法及裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，薄壁三通管件是一種常用的管道元件，一般是通過管材脹形來獲得的，其原理是依靠材料的塑性拉伸，在壓力作用下使直徑較小的管坯沿徑向向外擴張。管件脹形工藝中填充在初始管件內(nèi)部的傳力介質(zhì)成為脹形工藝中重要因素。到目前為止，內(nèi)高壓充液成形因其生產(chǎn)的零件表面質(zhì)量好，強度高，已成為應(yīng)用最為廣泛的方法之一，但是該方法存在一定的局限性，最突出的有兩個方面；其一，成本高，采用內(nèi)高壓液壓脹形技術(shù)，工藝復(fù)雜、密封條件要求苛刻，液壓系統(tǒng)龐大，設(shè)備投人高；其二，管件采用液壓脹形工藝循環(huán)時 間長，生產(chǎn)率比較低。如何回避液壓脹形的不利因素，改變傳力介質(zhì)，減少設(shè)備投人，從而降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率已成為一個值得研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的液壓內(nèi)脹法加工三通管存在的成本高、周期長的問題，發(fā)明一種薄壁三通管成形方法，同時設(shè)計一種成形裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案之一是
一種薄壁三通管成形方法，其特征是它包括以下步驟
首先，將需成形的薄壁管件2放入成形模具5中，并在薄壁管件2中放入彈性傳力介質(zhì)3 (如塑料棒)，彈性傳力介質(zhì)3應(yīng)充滿薄壁管件2 ；
其次，從薄壁管件的兩端對彈性傳力介質(zhì)3施加壓力，使彈性傳力介質(zhì)3填充滿管腔并產(chǎn)生脹形力；
第三，使彈性傳力介質(zhì)進一步逐漸增大變形，脹形力也逐漸增加，同時向薄壁管件2的兩端施加軸向作用力，迫使薄壁管件的材料向支管成形處流動，當(dāng)管坯內(nèi)壁所受壓力大于薄壁管件屈服極限時，薄壁管件2上與成形模具5上的型腔相對位置處產(chǎn)生塑性變形，塑性變形后的金屬向成形模具5的型腔內(nèi)流動，形成支管；
第四，支管形成后，撤除作用在彈性傳力介質(zhì)3上的作用力，彈性傳力介質(zhì)3復(fù)原，將其從薄壁管件2取出。本發(fā)明的技術(shù)方案之二是
一種薄壁三通管成形裝置，其特征是它包括成形模具5、彈性傳力介質(zhì)3、左沖頭I、右沖頭4、下頂桿6、橡膠墊7、下模座9和調(diào)節(jié)釘8，成形模具5安裝在下模座9上，調(diào)節(jié)釘8位于下模座9中，橡膠墊7安裝在調(diào)節(jié)釘8上，下頂桿6的下部與橡膠墊7相抵，下頂桿6的上端插入成形模具5上用于供支管伸出的型腔中用于控制塑性變形后的支管的成形速度及端面質(zhì)量，所述的彈性傳力介質(zhì)3安裝在薄壁管件2中，薄壁管件2位于成形模具5的主管腔中，左沖頭I和右沖頭4從所述主管腔的兩端向彈性傳力介質(zhì)3施加作用力，迫使彈性傳力介質(zhì)3產(chǎn)生足夠的脹力使管壁與所述型腔相對處產(chǎn)生塑性變形形成支管。所述的成形模具5由上半凹模和下半凹槽組成，上半凹模上連接有提升用連接塊10，所述的型腔位于下半凹模上。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的工藝和成形裝置都比較簡單，脹形力分布基本均勻，且外力撤除后能恢復(fù)原狀，可方便地從制品內(nèi)取出，生產(chǎn)便利，成形精度高，便于加工形狀復(fù)雜的零件，又具有較好的力學(xué)性能，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。


圖I是本發(fā)明的彈性傳力介質(zhì)受力變形示意圖。圖2是本發(fā)明的成形過程示意圖。 圖3是本發(fā)明的成形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例一。如圖2所示。一種薄壁三通管成形方法，它包括以下步驟
首先，將需成形的薄壁管件2放入成形模具5中，并在薄壁管件2中放入彈性傳力介質(zhì)
3(可采用耐高壓、力學(xué)性能好的彈性芯棒，如塑料棒)，彈性傳力介質(zhì)3應(yīng)充滿薄壁管件2 ；其次，從薄壁管件的兩端對彈性傳力介質(zhì)3施加壓力F，使彈性傳力介質(zhì)3填充滿管腔并產(chǎn)生脹形力；
第三，使彈性傳力介質(zhì)進一步逐漸增大變形，脹形力也逐漸增加，同時向薄壁管件兩端施加作用力，迫使薄壁管件在成形模具中變形以補充支管處成形所需的材料，當(dāng)管坯內(nèi)壁所受壓力大于薄壁管件屈服極限時，薄壁管件2上與成形模具5上的型腔相對位置處產(chǎn)生塑性變形，塑性變形后的金屬向成形模具5的型腔內(nèi)流動，形成支管；
第四，支管形成后，撤除作用在彈性傳力介質(zhì)3上的作用力，彈性傳力介質(zhì)3復(fù)原，將其從薄壁管件2取出。實施例二。如圖3所示。一種薄壁三通管成形裝置，它包括成形模具5、彈性傳力介質(zhì)3、左沖頭I、右沖頭
4、下頂桿6、橡膠墊7、下模座9和調(diào)節(jié)釘8，成形模具5由上半凹模和下半凹槽組成，上半凹模上連接有提升用連接塊10，成形模具5安裝在下模座9上，調(diào)節(jié)釘8位于下模座9中，橡膠墊7安裝在調(diào)節(jié)釘8上，下頂桿6的下部與橡膠墊7相抵，下頂桿6的上端插入成形模具5上用于供支管伸出的型腔中用于控制塑性變形后的支管的成形速度及端面質(zhì)量，所述的型腔位于下半凹模上，所述的彈性傳力介質(zhì)3安裝在薄壁管件2中，薄壁管件2位于成形模具5的主管腔中，左沖頭I和右沖頭4從所述主管腔的兩端向彈性傳力介質(zhì)3施加作用力，迫使彈性傳力介質(zhì)3產(chǎn)生足夠的脹力使管壁與所述型腔相對處產(chǎn)生塑性變形形成支管。左沖頭I和右沖頭4的結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成臺階狀結(jié)構(gòu)，臺階面用于與薄壁管件2的端部相抵，軸件用于插入薄壁管件2中迫使彈性傳力介質(zhì)3產(chǎn)生變形。本發(fā)明的成形過程如下
三通管件成型時，首先將充滿彈性傳力介質(zhì)3的薄壁管件2放入下半凹模中。上半凹模通過連接塊10與活塞連桿相連，開動液壓機滑塊向下移動，使上半凹模與下凹模合并，并且對其施加一定的合模力，將薄壁管件2壓緊，保證足夠大的合模力，防止上下模開縫，使薄壁管件2的外表面出現(xiàn)很嚴重的凸痕、管件尺寸外形不規(guī)則，導(dǎo)致擠壓失敗。在合模結(jié)束后，開動液壓系統(tǒng)，驅(qū)動兩個側(cè)沖頭1、4保持同步相向推進，左、右沖頭1、4的前端首先進入管件內(nèi)部，對彈性傳力介質(zhì)(即彈性芯棒)施加壓力Fl (如圖1)，使彈性傳力介質(zhì)充滿薄壁管件2的內(nèi)腔，隨后左右沖頭后端的臺階面再對薄壁管件2施加軸向壓力F2 (圖I)。隨著兩側(cè)沖頭繼續(xù)推進，管件金屬逐漸流向下凹模上與支管對應(yīng)的型腔中，不斷壓縮下頂桿6下方的橡膠墊7，從而提供了徑向反壓力F3。當(dāng)支管長度達到所需長度后，三通管件脹形結(jié) 束，后退兩側(cè)沖頭1、4，脫離工件。接著上半凹模開啟，取出工件。如圖3所示。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種薄壁三通管成形方法，其特征是它包括以下步驟 首先，將需成形的薄壁管件(2)放入成形模具(5)中，并在薄壁管件(2)中放入彈性傳力介質(zhì)(3)； 其次，從薄壁管件的兩端對彈性傳力介質(zhì)(3)施加壓力，使彈性傳力介質(zhì)(3)填充滿管腔并產(chǎn)生脹形力； 第三，使彈性傳力介質(zhì)進一步逐漸增大變形，脹形力也逐漸增加，同時向薄壁管件(2)的兩端施加軸向作用力，迫使薄壁管件的材料向支管成形處流動，當(dāng)管坯內(nèi)壁所受壓力大于薄壁管件屈服極限時，薄壁管件(2)上與成形模具(5)上的型腔相對位置處產(chǎn)生塑性變形，塑性變形后的金屬向成形模具(5)的型腔內(nèi)流動，形成支管； 第四，支管形成后，撤除作用在彈性傳力介質(zhì)(3)上的作用力，彈性傳力介質(zhì)(3)復(fù)原，將其從薄壁管件(2)取出。
2.一種薄壁三通管成形裝置，其特征是它包括成形模具(5)、彈性傳力介質(zhì)(3)、左沖頭(I)、右沖頭(4)、下頂桿(6)、橡膠墊(7)、下模座(9)和調(diào)節(jié)釘(8)，成形模具(5)安裝在下模座(9 )上，調(diào)節(jié)釘(8 )位于下模座(9 )中，橡膠墊(7 )安裝在調(diào)節(jié)釘(8 )上，下頂桿(6 )的下部與橡膠墊(7)相抵，下頂桿(6)的上端插入成形模具(5)上用于供支管伸出的型腔中用于控制塑性變形后的支管的成形速度及端面質(zhì)量，所述的彈性傳力介質(zhì)(3)安裝在薄壁管件(2)中，薄壁管件(2)位于成形模具(5)的主管腔中，左沖頭(I)和右沖頭(4)從所述主管腔的兩端向彈性傳力介質(zhì)(3)施加作用力，迫使彈性傳力介質(zhì)(3)產(chǎn)生足夠的脹力使管壁與所述型腔相對處產(chǎn)生塑性變形形成支管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成形裝置，其特征是所述的成形模具(5)由上半凹模和下半凹槽組成，上半凹模上連接有提升用連接塊(10)，所述的型腔位于下半凹模上。
全文摘要
一種薄壁三通管成形方法及裝置，采用耐高壓、力學(xué)性能好的彈性芯棒作為脹形介質(zhì)，將充滿彈性介質(zhì)的管坯置于模具中，水平?jīng)_頭對管坯兩端施加作用力，產(chǎn)生擠壓脹形力的成型方法。本發(fā)明的優(yōu)點是工藝和模具都比較簡單，脹形力分布基本均勻，且外力撤除后能恢復(fù)原狀，可方便地從制品內(nèi)取出，生產(chǎn)便利，成形精度高，便于加工形狀復(fù)雜的零件，又具有較好的力學(xué)性能。
文檔編號B21D26/037GK102962309SQ20121048982
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者向田法, 王槐春 申請人:江蘇麥濤機電設(shè)備有限公司