一种非等厚液压成形柔性复合管的制作方法

本发明涉及管材液压成形技术领域，尤其涉及一种非等厚液压成形柔性复合管。

背景技术：

随着社会的发展与人类文明的不断进步，人们对现代制造业提出了越来越高的要求，例如在汽车领域，随着能源和原材料成本的上升以及法律法规对车辆尾气排放要求的提升，汽车结构的轻量化显得日益重要。于此同时在其他工业领域也遇到了相似的问题，从而使得结构轻量化成为现代先进制造技术的一种发展趋势。

管件液压成形工艺正是以减少材料消耗、零件质轻、强度高和结构设计灵活的优点适应了汽车和飞机等领域结构轻量化的发展要求，成为了当前金属塑性成形领域国内外研究的热点。

管件液压成形简称是一种加工空心管件的先进塑性加工工艺，成形过程是在一个封闭的腔体中利用液体作为传力介质，在施加内部压力的同时，配合轴向进给补料使管还沿着径向按一定的轨迹扩张成形的工艺，是一种少无切削加工，精确(半精确)成形技术，属于先进制造技术范畴。

波纹管是一种柔性件，在轴向力、横向力和弯矩的作用下允许产生较大的变形，在工程技术中主要作为弹性元件、金属软管和膨胀节的柔性段，用以补偿因热胀冷缩、机械位移或振动引起的管线、设备等尺寸变化或轴向、横向和角向位移。

参见图1，波纹状柔性复合管的传统生产方法为：带波纹结构的主管1的两端外套副管2形成搭接结构；之后在搭接结构处钎焊形成焊缝A。在实际使用过程中，整个部件处于振动环境中，因此焊缝A处易产生疲劳失效，并且还存在着渗油、漏油等问题。传统生产方法还存在工艺过程复杂、废品率高、劳动强度大等问题。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现要素：

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种非等厚液压成形柔性复合管，通过主管两端套接副管然后采用液压一体成形方法形成双层结构，并采用被动液压结构在主管管身上形成波纹状结构以及在两端的端口处形成凸台连接结构；替代了传统工艺中的焊接工序，显著提高了疲劳强度；也解决了渗油、漏油的问题。成形过程中波纹状结构的波峰区域变薄降低了此处的刚性，使得本发明能够应用到对轴向位移要求更高的工况中。

为了实现上述目的，本发明提供一种非等厚液压成形柔性复合管，包括主管以及分别套接在所述主管两端的副管；所述主管的管身成形波纹状结构；

所述主管与副管的套接部分紧密贴合形成双层结构；所述主管与副管的端口处平齐。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述双层结构的形状为平直或弯曲。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述一侧端口处的双层结构一体成形凸台连接结构，另一侧端口连接法兰或琶型接头。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述端口处连接法兰或琶型接头。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述主管与副管的材质为不锈钢304。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述双层结构的厚度不大于1.5mm。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述主管的厚度不大于1mm，所述副管的厚度为1～3mm。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述主管的厚度为0.3mm、0.5mm或0.8mm；所述副管的厚度为：1.2mm、1.5mm、2mm或2.5mm。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述波纹状结构的各波峰区域的厚度小于所述主管的厚度。

根据本发明的非等厚液压成形柔性复合管，所述柔性复合管采用液压一体成形工艺成形。

本发明通过主管两端套接副管然后采用液压一体成形方法形成双层结构，并采用被动液压结构在主管管身上形成波纹状结构以及在两端的端口处形成凸台连接结构；替代了传统工艺中的焊接工序，显著提高了疲劳强度；也解决了渗油、漏油的问题。成形过程中波纹状结构的波峰区域变薄降低了此处的刚性，使得本发明能够应用到对轴向位移要求更高的工况中。

附图说明

图1是现有技术结构示意图；

图2是本发明一实施例的主视图；

图3是本发明B区域的结构示意图；

图4是本发明又一实施例的结构示意图；

图5是本发明D区域的结构示意图；

图6是本发明E区域的结构示意图；

图7是本发明成形前的结构示意图；

图8是本发明F区域的结构示意图；

图9是本发明又一实施例的结构示意图；

在图中，1-主管，2-副管，3-凸台连接结构，4-法兰；A-焊缝，C-波峰区域。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图2，本发明提供了一种非等厚液压成形柔性复合管，包括主管1以及分别套接在所述主管1两端的副管2；所述主管1的管身设有波纹状结构；

参见图3，所述主管1与副管2的套接部分形成双层结构；所述主管1与副管2的端口处平齐。

本发明采用液压成形方法生产，具体过程如下：

A备料

参见图7、图8；在主管1两端分别套接副管2；主管1在内层，副管2在外层；

B预涨成形

将套接好的工件放置到液压成形设备上，之后通高压水预涨，使所述主管1与副管2的套接部分紧密贴合形成所述双层结构；所述双层结构的内层为主管1外层为副管2；参见图3、图5；

C被动液压结构成形

所述B预涨成形之后，进一步加压，通过液压成形被动液压结构，在所述主管1的管身上环波成形所述波纹状结构；

D齐边

成形后工件的两端切除多余材料，使所述主管1与副管2的端口处平齐。

E双层结构折弯

参见图4，本发明一实施例；根据使用情况的不同，主管1与副管2所形成的双层结构可以为直管也可以为弯管。本工序根据要求将所述双层结构的形状和尺寸折弯至要求的范围内。

参见图5，所述弯管也为双层结构，且内层为主管1，外层为副管2；

通过以上工序可得知，本发明采用成形方法采用液压一体成形替代了传统工艺方法；废品率低、工艺简单并且显著降低了成本。

由于本发明采用主管1与副管2套接并液压成形，替代了传统工艺的焊接工序，因此整个结构的疲劳强度有了显著的提高。同时本发明双层结构的内层与波纹状结构均由主管1形成，且端口处平齐；因此也避免了渗油、漏油的出现。

在实际的使用中本发明需和其他零件相连接。因此，优选的是，本发明的所述端口处分别设有凸台连接结构3和法兰4；参见图4。

所述凸台连接结构3与所述波纹状结构在同一工序中成形；即，在所述C被动液压结构成形过程中，端口部分的双层结构形成所述凸台连接结构3；

因此，所述凸台连接结构3也为双层结构，且内层为主管1，外层为副管2；参见图6。

所述法兰4与所述端口采用钎焊连接。

更好的，本发明在所述波纹状结构成形的过程中，其波峰区域C发生塑性变形后减薄，即此处厚度小于主管1的厚度；减薄的波峰区域C降低了波纹状结构的刚性，使得本发明能够应用到对轴向位移要求更高的工况中。

本发明的所述主管1的厚度不大于1mm；副管2的厚度为1～3mm；

更好的，本发明的所述主管1的厚度为0.3mm、0.5mm或0.8mm；副管2的厚度为：1.2mm、1.5mm、2mm或2.5mm。本发明优选主管1的厚度不大于0.3mm，副管2的厚度不大于1.2mm；因此所述双层结构不大于1.5mm。

优选的是，本发明的所述主管1与副管2的材质为不锈钢304。

参见图9，优选的是，本发明的所述端口处均连接法兰4。

更好的，本发明的所述端口处也可以连接琶型接头等连接件。

综上所述，本发明通过主管两端套接副管然后采用液压一体成形方法形成双层结构，并采用被动液压结构在主管管身上形成波纹状结构以及在两端的端口处形成凸台连接结构；替代了传统工艺中的焊接工序，显著提高了疲劳强度；也解决了渗油、漏油的问题。成形过程中波纹状结构的波峰区域变薄降低了此处的刚性，使得本发明能够应用到对轴向位移要求更高的工况中。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。