方向，空心箭头是指向管坯6腔体内注入介质压力方向，图9和图11中的实心箭头是指在上压块7和水平侧压块8上施加作用力方向，空心箭头是指向变截面圆形管件61内注入介质作用力方向。
[0062]【具体实施方式】二:本实施方式的步骤五和步骤六中，所述设定值P为5MPa_50MPa。本实施方式的设定值P不足以使管坯发生塑性变形。其它与【具体实施方式】一相同。
[0063]【具体实施方式】三:结合图2-图12及图13，本实施方式的步骤七得到的变截面管件
(62)为变截面矩形管件。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0064]【具体实施方式】四:结合图2-图12及图15-图17，本实施方式的步骤七得到变截面两段式管件，第一段管件截面为梯形，第二段管件截面为矩形。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0065]【具体实施方式】五:结合图2-图12及图18-图21，本实施方式的管坯6在步骤五充液压制前进行弯管工艺，步骤七得到变截面三段式管件，第一段管件截面为梯形，第二段管件截面为矩形，第三段管件截面为梯形。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与【具体实施方式】一或二相同。
[0066]实施例
[0067]以DP980高强钢变截面管件为例，管坯直径65mm、壁厚2.0mm，充液压制成形获得截面长度68mm、宽度56.5mm、最小圆角半径6.0mm(膨胀率16.9% )的变截面矩形管件。若采用内高压成形，根据公式Pc^th/r。获得整形压力约为330MPa，而采用充液压制成形，所需成形内压远远低于前者，加载曲线对比如图22所示(其中23为内高压内压加载曲线，24为充液压制加载曲线)。结合图2-图14说明本发明的实施过程。步骤一、将DP980管坯置于胀形模具内；步骤二、胀形上模I下行合模，左密封冲头2和右密封冲头5进给密封，液体介质通过胀形注入孔3充满管坯内腔并按设定加载曲线施加内压，最高内压约为30MPa，左密封冲头2和右密封冲头5进给补料，管坯6胀形贴模;步骤三、模具开模，获得膨胀率为16.9 %的变截面圆形管件61;步骤四、将变截面圆形管件置于充液压制模具内；步骤五、模具合模至设定高度，左管端约束上压块10、右管端约束上压块16、左管端约束下压块13和右管端约束下压块14构成管端约束单元扩口密封，增压器通过油管向左密封冲头注入孔11内注入介质，使介质充满变截面圆形管件内腔体直至腔内液压达到设定值;步骤六、上压块7与水平侧压块8按设定加载曲线分别沿竖直方向与水平方向对变截面圆形管件61进给压制，液压系统中的溢流阀保持变截面圆形管件61内腔体液压恒定不变，在模具机械压力与管内液压的共同作用下贴模成形为截面长度68mm、宽度56.5mm、最小圆角半径6.0mm的变截面矩形管件;步骤七、卸去管内压力，上压块7上行，左管端约束上压块10和右管端约束上压块16上行，左密封冲头12和右密封冲头15沿轴向后撤，将变截面矩形管件两侧工艺段切割分离，获得满足设计要求的DP980高强钢变截面矩形管件。
【主权项】
1.一种变截面异形管件充液压制成形方法，其特征在于:所述变截面异形管件充液压制成形方法包括以下步骤: 步骤一、按设计要求将胀形上模(I)与胀形下模(4)装配于压力机上，胀形下模(4)固定不动，胀形上模(I)上行至设定高度，胀形上模(I)和胀形下模(4)开启空间用于放置管坯6; 步骤二、通过控制压力机主滑块运动使胀形上模(I)下行合模，左密封冲头(2)和右密封冲头(5)在水平缸作用下做相向运动，使管还(6)分别与左密封冲头(2)和右密封冲头(5)形成封闭腔体，将左密封冲头(2)上的胀形注入孔(3)通过油管与增压器相连，然后通过胀形注入孔(3)向管坯(6)腔体内注入介质，使介质充满管坯(6)内腔体并按设定加载曲线施加内压，同时左密封冲头(2)和右密封冲头(5)沿管坯(6)轴线方向相向进给，对管坯(6)按设定加载曲线进行加压，在内压和轴向加压的共同作用下管坯(6)发生胀形直至贴模； 步骤三、通过增压器卸去管坯(6)内压，主滑块带动胀形上模(I)上行，左密封冲头(2)和右密封冲头(5)同时沿管还(6)轴向后撤，使管还(6)与左密封冲头(2)和右密封冲头(5)分离，获得满足充液压制要求的变截面圆形管件(61); 步骤四、按设计要求将上压块(7)与压制下模(9)装配于压力机上，压制下模(9)固定不动，上压块(7)上行至设定高度，上压块(7)和压制下模(9)开启空间用于放置变截面圆形管件(61)； 步骤五、上压块(7)下行至设定高度，保证上压块(7)未与变截面圆形管件(61)发生接触，左管端约束上压块(10)、右管端约束上压块(16)分别在左合模力(NI)和右合模力(N2)作用下同时下行，与左管端约束下压块(13)、右管端约束下压块(14)接触合模，形成完整圆形轮廓，向变截面圆形管件(61)施加固定约束，左密封冲头(12)和右密封冲头(15)分别向变截面圆形管件(61)端部进给扩口实现密封，增压器通过油管向左密封冲头注入孔(11)内注入介质，使介质充满变截面圆形管件(61)内腔体直至腔内液压达到设定值(p); 步骤六、上压块(7)与水平侧压块(8)按设定加载曲线分别沿竖直方向与水平方向对变截面圆形管件(6)进给压制，液压系统中的溢流阀保持变截面圆形管件(61)内腔体液压恒为设定值(P)，在模具机械压力与变截面圆形管件(61)内腔体液压的共同作用下贴模成形为变截面异形管件，成形过程结束； 步骤七、卸去变截面异形管件内压，上压块(7)上行，左管端约束上压块(10)和右管端约束上压块(16)上行，左密封冲头(12)和右密封冲头(15)同时沿变截面异形管件轴向后撤，使变截面异形管件与密封冲头分离，将变截面异形管件两侧工艺段进行切割分离，获得满足设计要求的变截面管件(62)。2.根据权利要求1所述的一种变截面异形管件充液压制成形方法，其特征在于:在步骤五和步骤六中，所述设定值(P)为5MPa-50MPa。3.根据权利要求1或2所述的一种变截面异形管件充液压制成形方法，其特征在于:步骤七得到的变截面管件(62)为变截面矩形管件。4.根据权利要求1或2所述的一种变截面异形管件充液压制成形方法，其特征在于:步骤七得到变截面两段式管件，第一段管件截面为梯形，第二段管件截面为矩形。5.根据权利要求1或2所述的一种变截面异形管件充液压制成形方法，其特征在于:管坯(6)在步骤五充液压制前进行弯管工艺，步骤七得到变截面三段式管件，第一段管件截面为梯形，第二段管件截面为矩形，第三段管件截面为梯形。
【专利摘要】一种变截面异形管件充液压制成形方法，它涉及一种金属管件的成形制造方法，以解决现有低内压成形工艺仅能成形截面周长不变的管件，同时先进高强钢变截面管件内高压成形时存在压力高、回弹大、模具磨损严重的问题，成形方法步骤是：步骤一、胀形上模与胀形下模装配于压力机上；步骤二、胀形上模下行合模，管坯充液，管坯发生胀形直至贴模；步骤三、卸去管坯内压；步骤四、上压块与压制下模装配于压力机上；步骤五、上压块下行合模；步骤六、变截面圆形管件内腔体液压的共同作用下贴模成形为变截面异形管件，成形过程结束；步骤七、卸去变截面异形管件内压，将变截面异形管件切割，获得满足设计要求的变截面管件。本发明用于变截面管件成形。
【IPC分类】B21D35/00, B21D26/033, B21D11/06
【公开号】CN105562516
【申请号】CN201610147348
【发明人】苑世剑, 贺久强, 韩聪
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月15日