框架式液压管件胀形装置及其工作方法与流程

本发明涉及一种管件胀形装置，特别是涉及一种框架式液压管件胀形装置及其工作方法。

背景技术：

进入20世纪90年代，由于燃料和原材料成本的原因及环保法规对废气排放的严格限制，使汽车结构的轻量化显得日益重要。除了采用轻材料外，减轻重量的另一个重要途径就是在结构上采用以空代实和变截面等管构件，即对于承受以弯曲或扭转载荷为主的构件，采用空心结构既可以减轻重量、节约材料，又可以充分利用材料的强度和刚度。

管构件的种类和加工方法都非常多，大多数加工方法属于机械加工类的范畴。加工方法中使用最多的是锻压法、滚轧法和冲压法。滚轮法是指在关内放置芯子，然后外周用滚轮推压，用于圆缘的加工。冲压法是在冲床上使用带锥度的芯子将管端扩到要求的尺寸和形状。锻压法指的是将管子端部或一部分予以冲伸，使外径减少。上述加工方法均存在制得零件精度不高、生产成本高，能耗高等缺陷。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的第一个目的在于提供一种框架式液压管件胀形装置，用于克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的第二个目的在于提供一种框架式液压管件胀形装置的工作方法。

为实现上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种框架式液压管件胀形装置，包括：下模块、上模块、涨形管坯和油缸；所述下模块上表面设有至少一个下凹槽，且所述下凹槽两端分别设有冲头下凹槽；所述上模块下表面设有至少一个上凹槽，且所述下凹槽两端分别设有冲头上凹槽；合模时，所述下凹槽和上凹槽围合成管件型腔，所述冲头下凹槽和冲头上凹槽围合成密封冲头型腔；所述油缸位于所述冲头下凹槽外侧，所述油缸连有密封水平冲头，且所述密封水平冲头位于对应所述冲头下凹槽中；所述涨形管坯位于所述下凹槽中，所述涨形管坯通过管路分别连接水压系统、排气装置和高压源。

进一步地，所述油缸与所述密封水平冲头连接处安装有密封板。

进一步地，所述下模块上表面两端设有压板定位槽，所述上模块下表面设有压板，且所述压板两端与所述压板定位槽相匹配；所述上凹槽设在所述压板下表面。

进一步地，所述上模块上表面连接压力合模机。

如上所述，本发明的框架式液压管件胀形装置，具有以下有益效果：

1)生产能耗低，且生产效率高；

2)提高了零件的质量。

为实现上述第二个目的，本发明提供如下技术方案：

一种框架式液压管件胀形装置的工作方法，包括如下步骤：

初始阶段：首先把所述涨形管坯放置在所述下模块的下凹槽中，且将所述涨形管坯与所述的水压系统、排气装置和高压源通过管路连接；同时，确认与所述油缸相连的密封水平冲头位于所述下模块的冲头下凹槽中，且所述密封水平冲头正对着对应所述涨形管坯管口；

填充阶段：首先上模块向所述下模块运动以实现合模；然后在所述油缸作用下所述密封水平冲头向所述涨形管坯管口移动，直至所述密封水平冲头与涨形管坯管口密封连接；然后所述水压系统通过水管向所述涨形管坯供液，直至所述涨形管中充满液体时，停止供液，同时通过所述排气装置排出所述涨形管中气体；

成形阶段：所述高压源对所述涨形管内液体加压，同时，所述涨形管两端的所述密封水平冲头按设定加载曲线向所述涨形管内推进补料，直至所述涨形管的平直段外壁贴靠在所述管件型腔内壁时，停止补料；

整形阶段：所述高压源继续对所述涨形管内液体加压，直至所述涨形管外壁全部贴靠在所述管件型腔内壁时，停止补料，即制得管件产品；

开模卸料阶段：首先所述水压系统吸走所述管件产品中液体，接着所述上模块向上移动完成开模；然后在所述油缸作用下所述密封水平冲头回到原来位置；最后使得所述管件产品与所述管路分离，取走所述管件产品即可。

如上所述，本发明的框架式液压管件胀形装置的工作方法，具有以下有益效果：

上述工作方法较简单，可大幅缩减生产场地面积，且易操作。

附图说明

图1显示为本发明的框架式液压管件胀形装置示意图。

图2显示为本发明的下模块示意图。

元件标号说明

1 下模块

11 压板定位槽

2 上模块

3 涨形管坯

4 油缸

5 密封水平冲头

6 水压系统

7 高压源

8 密封板

9 压力合模机

10 计算机控制中心

20 液压系统

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，本发明提供一种框架式液压管件胀形装置，包括：下模块1、上模块2、涨形管坯3和油缸4。

参考图1和图2，所述下模块1安装在下模块1座上；所述下模块1上表面设有至少一个下凹槽，且所述下凹槽两端分别设有冲头下凹槽。所述上模块2安装在上模块2座上，所述上模块2上表面连接压力合模机9；所述上模块2下表面设有至少一个上凹槽，且所述下凹槽两端分别设有冲头上凹槽；合模时，在所述压力合模机9驱动下，所述上模块2向所述下模块1移动，最终所述上模块2合模面与所述下模块1合模面贴合，所述下凹槽和上凹槽围合成管件型腔，该管件型腔与待制造的零件外形相同；所述冲头下凹槽和冲头上凹槽围合成密封冲头型腔；所述油缸4与液压系统20相连，所述油缸4位于所述冲头下凹槽外侧，所述油缸4连有密封水平冲头5，且所述密封水平冲头5位于对应所述冲头下凹槽中；所述涨形管坯3位于所述下凹槽中。在所述油缸4驱动下，所述密封水平冲头5分别向所述涨形管坯3移动时，直至所述密封水平冲头5抵在所述涨形管坯3的管口，从而使得所述涨形管坯3得到密封。

参考图1和图2，所述涨形管坯3通过管路分别连接水压系统6、排气装置(图中未示出)和高压源7。所述的水压系统6、排气装置、高压源7、油缸4，以及压力合模机9均与计算机控制中心10相连。通过所述水压系统6可以给所述涨形管坯3内注入水和吸走所述涨形管坯3内水；通过所述排气装置能够排掉所述涨形管坯3内气体；通过高压源7能够增加所述涨形管坯3内压力。在所述的水压系统6、排气装置和高压源7共同作用下，所述涨形管坯3会发生形变，最终所述涨形管坯3外壁与所述管件型腔内壁贴合，涨形管坯3的圆截面变为矩形、梯形、椭圆形或其它异形截面，从而制得符合要求的零件，零件尺寸精度高。

针对不同零件，需更换所述的下模块1和上模块2，只要所述下模块1的下凹槽与所述上模块2的上凹槽围合成的管件型腔与欲制造零件外形相同即可，见图1，故针对不同零件经过有效的截面设计与壁厚设计，许多汽车零部件都能用标准管材制得。与传统的冲压焊接方式相比，生产成本低，且零件质量高。

所述油缸4与所述密封水平冲头5连接处安装有密封板8，该密封板8使得所述油缸4与所述密封水平冲头5密封相连，防止漏油，见图2。

参考图1和图2，作为本发明进一步改进，在所述下模块1上表面两端设有压板定位槽11，所述上模块2下表面设有压板，且所述压板两端与所述压板定位槽11相匹配；所述上凹槽设在所述压板下表面。合模时，所述压板定位槽11与所述压板两端配合，保证了合模质量。优选地，所述下模块1上表面中间还设有一对中间压板定位槽，两个所述中间压板定位槽分别位于所述下凹槽外侧。另外，需要制造不同零件时，更换相应上模块2时，只需更换压板，大大缩短了换模时间，进而提高了生产效率。

本发明还提供一种框架式液压管件胀形装置的工作方法，该工作方法较简单，可大幅缩减生产场地面积，且易操作。

参考图1和图2，本发明的一种框架式液压管件胀形装置的工作方法包括如下步骤：

初始阶段：首先把所述涨形管坯3放置在所述下模块1的下凹槽中，且将所述涨形管坯3与所述的水压系统6、排气装置和高压源7通过管路连接；同时，确认与所述油缸4相连的密封水平冲头5位于所述下模块1的冲头下凹槽中，且所述密封水平冲头5正对着对应所述涨形管坯3管口；

填充阶段：首先上模块2向所述下模块1运动以实现合模；然后在所述油缸4作用下所述密封水平冲头5向所述涨形管坯3管口移动，直至所述密封水平冲头5与涨形管坯3管口密封连接；然后所述水压系统6通过水管向所述涨形管坯3供液，直至所述涨形管中充满液体时，停止供液，同时通过所述排气装置排出所述涨形管中气体；

成形阶段：所述高压源7对所述涨形管内液体加压，同时，所述涨形管两端的所述密封水平冲头5按设定加载曲线向所述涨形管内推进补料，直至所述涨形管的平直段外壁贴靠在所述管件型腔内壁时，停止补料；

整形阶段：所述高压源7继续对所述涨形管内液体加压，直至所述涨形管外壁全部贴靠在所述管件型腔内壁时，停止补料，即制得管件产品；

开模卸料阶段：首先所述水压系统6吸走所述管件产品中液体，接着所述上模块2向上移动完成开模；然后在所述油缸4作用下所述密封水平冲头5回到原来位置；最后使得所述管件产品与所述管路分离，取走所述管件产品即可。

综上所述，采用本发明的框架式液压管件胀形装置能够提高生产率、降低生产成本，且制得的零件质量高；另外，本发明的框架式液压管件胀形装置的工作方法较简单，可大幅缩减生产场地面积，且易操作。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。