一種合金管件電磁脹形與翻邊同步成形裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金管件電磁脹形與翻邊同步成形裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對材料的性能要求越來越高，一些難成形材料的精確成形加工已成為亟待解決的技術(shù)問題。近年來，為了有效降低能耗和減輕環(huán)境污染，輕量化已成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主流趨勢，以鋁合金為代表的輕質(zhì)、高強(qiáng)度難成形材料在汽車、航空航天器等先進(jìn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用日益增加。但是，眾所周知，鋁合金的室溫成形能力較差。當(dāng)用普通沖壓工藝對鋁合金進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)成形時，其成形極限遠(yuǎn)低于鋼材，在高應(yīng)變區(qū)極易產(chǎn)生破裂；由于鋁合金剛度低，零件卸載后回彈較大，且容易產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，因此大大降低了尺寸精度。
[0003]而傳統(tǒng)的管料脹形工藝使用剛模脹形、軟模脹形，剛模脹形僅適用于形狀及尺寸精度要求不高的軸對稱脹形件的脹形加工，軟模脹形采用液體、氣體、橡膠、石蠟、PVC塑料等作為傳力介質(zhì)，成形速度慢，使用液體與氣體時需要考慮密封性，使用橡膠時軟模反復(fù)變形會產(chǎn)生老化失效等問題。同時傳統(tǒng)的管料翻邊工藝往往使用凸模擴(kuò)孔、壓平等多道次工序完成管料翻邊，工藝繁瑣，同時多次塑性變形容易產(chǎn)生加工硬化，降低管料的成形極限。
[0004]對于一些復(fù)雜的工件，如兩端翻邊、中部脹形的管件，傳統(tǒng)工藝往往需要多道次成形，工藝復(fù)雜，容易引起回彈，降低尺寸精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對所要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單、成形效率高的合金管件電磁脹形與翻邊同步成形裝置及方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種合金管件電磁脹形與翻邊同步成形裝置，包括工作臺，所述工作臺上固定設(shè)置有前、后導(dǎo)向板，所述前、后導(dǎo)向板形成的滑道內(nèi)對稱設(shè)置有沿滑道相向或相背滑動的左、右模，所述左、右模上端部套設(shè)有上模板，且所述左、右模經(jīng)楔塊組件與上模板滑動連接，所述上模板經(jīng)模柄與用以驅(qū)動上模板上下移動的模柄液壓缸相連接，所述左、右模的左、右支撐板的前后兩端之間均經(jīng)導(dǎo)柱導(dǎo)套組件相互傳動聯(lián)接，其中導(dǎo)柱上套設(shè)有用以帶動左、右?；瑒拥膹?fù)位彈簧，所述左、右模的吻合部穿設(shè)有貫穿工作臺的螺線管線圈組件，所述螺線管線圈組件外套設(shè)有管料，所述螺線管線圈組件經(jīng)支撐組件與支撐液壓缸相連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述左模包含左模仁，所述左模仁固定在C形左?？蚣艿陌疾蹆?nèi)，所述左?？蚣艿耐鈧?cè)固定有左支撐板；所述右模包含右模仁，所述右模仁固定在C形右?？蚣艿陌疾蹆?nèi)，所述右?？蚣艿耐鈧?cè)固定有右支撐板。
[0008]進(jìn)一步的，所述左、右模仁均包含半球形內(nèi)腔，兩半球形內(nèi)腔相互吻合用以管料貼合形成脹形，所述半球形內(nèi)腔的一端或兩端部內(nèi)側(cè)緣均呈弧形用以管料貼合形成翻邊。
[0009]進(jìn)一步的，所述楔塊組件包含分別固定在左、右支撐板外側(cè)的左下楔塊、右下楔塊，所述楔塊組件還包含分別固定在上模板下端面左、右兩側(cè)的左上楔塊、右上楔塊，所述左下楔塊與左上楔塊滑動配合，所述右下楔塊與右上楔塊滑動配合。
[0010]進(jìn)一步的，所述支撐組件包含用以支撐螺線管線圈組件的法蘭盤，還包含與支撐液壓缸輸出軸相連接的傳動桿。
[0011]進(jìn)一步的，所述螺線管線圈組件包含豎直設(shè)置的絕緣框架，所述絕緣框架中部螺旋纏繞有導(dǎo)線以形成螺線管線圈，所述絕緣框架在螺線管線圈外套設(shè)有管料，所述絕緣框架底部套設(shè)有用以支撐管料的定位套筒，所述絕緣框架底端設(shè)置有貫穿法蘭盤的線圈正極接頭和線圈負(fù)極接頭。
[0012]進(jìn)一步的，所述線圈正極接頭和線圈負(fù)極接頭經(jīng)電容器組與放電控制開關(guān)串聯(lián)，所述電容器組與供電電源并聯(lián)。
[0013]進(jìn)一步的，所述左模仁在與右模仁的吻合處設(shè)置有定位楔塊，所述右模仁在與左模仁的吻合處設(shè)置有與定位楔塊相配合的定位凹槽。
[0014]進(jìn)一步的，所述模柄液壓缸、支撐液壓缸的油路分別與液壓控制箱中兩個電磁控制閥連接，所述兩個電磁控制閥經(jīng)控制線與控制臺連接。
[0015]一種合金管件電磁脹形與翻邊同步成形方法，提供上述任一項(xiàng)所述的一種合金管件電磁脹形與翻邊同步成形裝置的各個零部件，包括以下步驟:
(1)支撐液壓缸收縮帶動螺線管線圈組件運(yùn)動到最低位置，此時螺線管線圈組件上端面與工作臺下端面的間距大于原始管料的長度，模柄液壓缸收縮帶動模柄、上模板運(yùn)動到最高位置，在上模板沿著楔塊組件向上滑動的運(yùn)動過程中，左、右模在復(fù)位彈簧作用下沿滑道相背滑動，左、右模仁分離；
(2)將管料套在絕緣框架的導(dǎo)線外，所述管料的下端與定位套筒上端相接觸；
(3)操作控制臺控制液壓控制箱，控制支撐液壓缸拉伸帶動支撐組件運(yùn)動到工作位置，模柄液壓缸拉伸帶動模柄、下模板向下運(yùn)動，在上模板沿著楔塊組件向下滑動的運(yùn)動過程中，左、右模在復(fù)位彈簧作用下沿滑道相向滑動，右模仁、左模仁閉合；
(4)控制臺控制電磁成形設(shè)備完成電容組充電，接著閉合放電控制開關(guān)，電容器組對螺線管線圈組件放電，這時電容器組兩端與螺線管線圈串聯(lián)為低電阻放電回路，螺線管線圈中產(chǎn)生高頻振蕩的瞬時大電流，在螺線管線圈周圍產(chǎn)生脈沖強(qiáng)磁場，從而在管料中產(chǎn)生渦流進(jìn)而產(chǎn)生電磁排斥力使管料向外運(yùn)動，管料貼合左、右模仁后形成端部翻邊中間脹形的形狀；
(5)操作控制臺控制液壓控制箱完成步驟(1)，取出脹形與翻邊成形件。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:通過在螺線管線圈中加載脈沖電流，使管料向外脹形貼合型腔，一次性實(shí)現(xiàn)兩端翻邊中間脹形的工藝，簡化了工藝流程，減少工件回彈；其次不使用傳力介質(zhì)，不需要考慮密封性和軟模失效問題，減低了模具制造難度；再次采用自動化控制模具的運(yùn)動，提高了成形效率。
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的整體構(gòu)造示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的去除上模板后的俯視示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的俯視示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的支撐組件構(gòu)造示意圖。
[0022]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的螺線管線圈組件構(gòu)造示意圖。
[0023]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的左、右模仁構(gòu)造示意圖。
[0024]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的成形件構(gòu)造示意圖。
[0025]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的產(chǎn)生電磁排斥力示意圖。
[0026]圖中:1-工作臺，2-前導(dǎo)向板，3-后導(dǎo)向板，4-滑道，5-左模，51-左模仁，511-定位楔塊，512-左半球型腔，52-左?？蚣?，53-左支撐板，6-右模，61-右模仁，611-定位凹槽，612-右半球型腔，62-右模框架，63-右支撐板，7-上模板，8-楔塊組件，81-左上楔塊，82-右上楔塊，83-左下楔塊，84-右下楔塊，9-模柄，10-模柄液壓缸，11-導(dǎo)柱導(dǎo)套組件，111-導(dǎo)柱，112-導(dǎo)套，12-復(fù)位彈簧，13-螺線管線圈組件，131-絕緣框架，132-螺線管線圈，133-線圈正極接頭，134-線圈負(fù)極接頭，14-管料，15-定位套筒，16-支撐組件，161-法蘭盤，162-傳動桿，17-支撐液壓缸，18-磁控線路，19-油路，20-控制臺。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1~8所示，一種合金管件電磁脹形與翻邊同步成形裝置，包括工作臺1，所述工作臺I上固定設(shè)置有前導(dǎo)向板2、后導(dǎo)向板3，所述前導(dǎo)向板2、后導(dǎo)向板3形成的滑道4內(nèi)對稱設(shè)置有沿滑道4相向或相背滑動的左模5、右模6，所述左模5、右模6上端部套設(shè)有上模板7，且所述左模5、右模6經(jīng)楔塊組件8與上模板7滑動連接，所述上模板7經(jīng)模柄9與用以驅(qū)動上模板7上下移動的模柄9液壓缸10相連接，所述左模5的左支撐板53、右模6的右支撐板63的前后兩端之間均經(jīng)導(dǎo)柱111導(dǎo)套112組件11相互傳動聯(lián)接，其中導(dǎo)套112與左支撐板53過盈配合，其中導(dǎo)柱111上套設(shè)有用以帶動左模5、右模6滑動的復(fù)位彈簧12，所述左模5、右模6的吻合部穿設(shè)有貫穿工作臺I的螺線管線圈組件13，所述螺線管線圈組件13外套設(shè)有管料14，所述螺線管線圈組件13經(jīng)支撐組件16與支撐液壓缸17相連接。
[0028]在本發(fā)明中，所述左模5包含左模仁51，所述左模仁51固定在C形左?？蚣?2的凹槽內(nèi)，所述左模框架52的外側(cè)固定有左支撐板53 ;所述右模6包含右模仁61，所述右模仁61固定在C形右?？蚣?2的凹槽內(nèi)，所述右?？蚣?2的外側(cè)固定有右支撐板63。
[0029]在本發(fā)明中，所述左模仁51包含左半球型腔512、右模仁61包含右半球型腔612，兩半球形內(nèi)腔相互吻合用以管料14貼合形成脹