专利名称：高强度钢管胀形方法
技术领域：
本发明属于成型技术，涉及一种高强度钢管胀形方法。
背景技术：
在直升机操纵系统中，有不少重要的管类零件端头需胀形，以满足 机械加工零件或成附件的装配连接。比如正、副驾驶员周期变距弯管、 驾驶舱总距杆、周期变距杆座等。目前，传统的胀形方法大多采用在液 压机上聚胺脂棒的胀形，先将被胀形零件4装入带芯棒5的专用模具2
模腔中，再将聚胺脂棒3放入被胀形零件中，由模具芯棒5支撑聚胺脂 棒，通过液压机压力使凸模1压縮聚胺脂棒，聚胺脂棒受压膨胀，使管 子达到胀形目的。此种胀形方法存在的缺点是，
(1) 模具闭合高度大，结构复杂，重量、体积大，安装时需要铲 车协助。
(2) 零件胀形后，经常产生卡入胀形端模腔内，聚胺脂疲劳后也会 卡入管子内，这时必须从压力机上拆卸工装，分解模具，通过其它辅助 工具取出管子或聚胺脂时，会造成管子严重损伤变形，导致产品报废。
(3) 管子长度小于380mm时，放入或取出管子均需拆卸胀形端模 体；管子长度大于380mm时，放入或取出管子均需从工作台上拆卸工装， 然后在地面上拆卸胀形端模体，取出或放入零件，工人劳动强度十分高， 工作效率极低。
(4) 由于压力机压力大，聚胺脂易疲劳。胀形量是通过限制聚胺 脂的压縮量(或压块行程)来控制，随着聚胺脂的疲劳，在相同压縮量 的情况下，其胀形力减少，零件的胀形尺寸不稳定。每加工5 7件产 品时就需更换聚胺脂。
(5) 此方法只适用于零件长度一般在200 500mm之间的直管一端 胀形。如果长度尺寸较长、弯管或两端都需要胀形则无法成型只得建议 设计该为焊接等其他结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于不限管子长度、管子形状及胀形部位的高强度钢管胀形方法。本发明的技术解决方案是，
(一) 按照被胀形零件胀形部位的尺寸要求制作聚胺脂环，聚胺脂
环的外径一被胀形零件的内相匹配；
(二) 按照被胀形零件制作芯棒，芯棒为台阶状，芯棒的凸台一端 直径与被胀形零件的内径相匹配，芯棒的杆体直径与聚胺脂环的内径相 匹配，聚胺脂环的长度是芯棒长度的1/4，芯棒的杆体一端与提供成型 力的设备相连；
(三) 按照被胀形零件胀形部位的尺寸和提供夹紧力设备的结构制 作夹紧型胎，型胎采用锥形分瓣设计，型胎的内腔与被胀形零件胀形后 的尺寸相一致，型胎的外形与提供成型力设备的结构相对应；
(四) 将被胀形零件安装到夹紧型胎上，将聚胺脂环套在芯棒杆体 上，再将芯棒与提供成型力的设备连接，再将装有被胀形零件的夹紧型 胎安装在套有聚胺脂环的芯棒上；
(五) 依照被胀形零件的壁厚、管径及胀形尺寸设定提供成型力设 备的拉力，在拉力作用下，芯棒轴向压縮聚胺脂，聚胺脂受压膨胀而将 被胀形零件的胀形部位胀入夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内腔吻合。
所述聚胺脂环的厚度为8 mm 12 mm，长度在被胀形长度的基础上加 10咖。
所述胀形尺寸包括胀形部位的长度和胀形量。 本发明具有的优点和有益效果 本发明采用聚胺脂环替代现有的聚胺脂棒，使得
(1) 模具结构简单，体积小，重量轻。整套模具的体积只有原模
具的1/20，模具装卸方便提供成型力的设备工作台面低，模具安装、 拆卸十分方便，只需一个职工单手即可轻松搬上工作台面。
(2) 操作极其快捷方便零件胀形前的装入及胀形后的取出都十 分简单且快捷。零件装入时只要从没有芯棒端插入夹紧型胎内腔即可。
而胀形后取出零件时，提供成型力的设备有自动退出装置，退出约20ram 即可取出锥形分瓣夹紧型胎，工人劳动强度大大降低，工作效率及高， 是原来的5倍以上。
(3) 零件成形质量高由于模腔采用分瓣设计，零件不会卡死在 模腔内，成形以后零件光滑无划伤，无异常变形，且由于该胀形技术对管子胀形部位以外的状态要求不高，故既可以对任意长度的直管一端或 两端进行胀形，也可以对弯曲后的管子进行胀形，大大提高了产品质量，
合格率由原来的60%提高到100%。
(4) 工艺参数的制定简单成形时，通过提供成型力的设备可直 接反应出聚胺脂沿管子轴线方向的压縮力，因而在实际操作中只要调节 好提供成型力的设备表盘的显示读数即可。
(5) 聚胺脂环的寿命长经多次使用，随着聚胺脂的疲劳，其各 向异性程度减小，同样大的轴向力产生更大的径向力，使得零件胀形尺
寸更大，形状更完整。这样使得聚胺脂环的寿命较长，可连续加工20
件以上的产品，且产品尺寸十分稳定。
(6) 可方便无损地多次成形即使一次成形不到位，可进行二次 或更多次返工，不会对零件造成任何损伤，节约了原材料。
(7) 使用范围广可对所有类型的管子胀形进行胀形，即一端胀 形、两端胀形、弯管胀形，且管子长度不受任何限制。
(8) 可共用模具对于规格相同的各种类型的管子的胀形，可共 用一套模具，且模具结构极其简单，可节约一笔可观的模具制造费用。
图1是本发明现有技术成型示意图； 图2是本发明成型示意图。
具体实施例方式
(一) 按照被胀形零件胀形部位的尺寸要求制作聚胺脂环7，聚胺
脂环的外径一被胀形零件6的内相匹配；
(二) 按照被胀形零件制作芯棒9，芯棒为台阶状，芯棒的凸台一 端直径与被胀形零件6的内径相匹配，芯棒的杆体直径与聚胺脂环7的 内径相匹配，聚胺脂环的长度是芯棒长度的1/4，芯棒的杆体一端与提 供成型力的设备相连；
(三) 按照被胀形零件胀形部位的尺寸和提供成型力设备的结构制 作夹紧型胎8，型胎采用锥形分瓣设计，型胎的内腔与被胀形零件6胀 形后的尺寸相一致，型胎的外形与提供成型力设备的结构相对应；
(四) 将被胀形零件安装到夹紧型胎上，将聚胺脂环套在芯棒杆体 上，再将芯棒与提供成型力的设备连接，再将装有被胀形零件的夹紧型胎安装在套有聚胺脂环的芯棒上；
(五)依照被胀形零件的壁厚、管径及胀形尺寸设定提供成型力设 备的拉力，在拉力作用下，芯棒轴向压縮聚胺脂，聚胺脂受压膨胀而将 被胀形零件的胀形部位胀入夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内腔吻合。
所述聚胺脂环的厚度为5Mi 10mm，长度在被胀形长度的基础上加
15咖。
所述胀形尺寸包括胀形部位的长度和胀形量。
模具的安装及工作过程为胀形芯棒通过螺纹连接在提供成型力设 备的作动筒上。再将装有被胀形零件的夹紧型胎安装在套有聚胺脂环的 芯棒上，芯棒通过连接接头与提供成型力的设备连接，在拉力作用下， 芯棒轴向压縮聚胺脂，聚胺脂受压膨胀而将被胀形零件的胀形部位胀入 夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内腔吻合，从而达到管子胀形的目的。
实施例一
被胀形零件材料规格为15CrMnMoVA G36"，胀形长度为34腿，胀 形量为4)37.5 mm,零件为弯曲后胀形。 用传统胀形方法无法进行胀形。 采用本发明的技术实施方案为
1、 制作聚胺脂环，聚胺脂环外径为4 34 mm，内径为cb24mm，厚 度为5 mm，长度为49mm。
2、 制作芯棒，芯棒为台阶状，芯棒的凸台一端直径为4)33.9mm， 芯棒的杆体直径为cj)23.9mm，长度为196 mm，芯棒的杆体一端与提供 成型力的设备相连，连接螺纹为M16X2;
3、 按照被胀形零件胀形部位的尺寸和提供夹紧力设备的结构制作 夹紧型胎，型胎采用锥形分瓣设计，型胎的内腔与被胀形零件胀形后的 尺寸相一致，型胎的外形与提供成型力设备的结构相对应；
4、 将被胀形零件安装到夹紧型胎上，将聚胺脂环套在芯棒杆体上， 再将芯棒与提供成型力的设备连接，再将装有被胀形零件的夹紧型胎安 装在套有聚胺脂环的芯棒上；
5、 依照被胀形零件的壁厚、管径及胀形尺寸设定提供成型力设备 的拉力为3.2 T，在3.2 T拉力作用下，芯棒轴向压縮聚胺脂，聚胺脂 受压膨胀而将被胀形零件的胀形部位胀入夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内腔吻合。
实施例二
被胀形零件材料规格为15CrMnMoVA G32x2，胀形长度为28mm，胀 形量为小34 mm，零件为直管一端胀形。 用传统胀形方法进行胀形，难度较大。 采用本发明的技术实施方案为
1、 制作聚胺脂环，聚胺脂环外径为小28mm，内径为4)15mm，厚 度为6. 5 mm，长度为43mm。
2、 制作芯棒，芯棒为台阶状，芯棒的凸台一端直径为4>27.9 mm， 芯棒的杆体直径为cH4.9mm，长度为172mm，芯棒的杆体一端与提供 成型力的设备相连，连接螺纹为M14X2;
3、 按照被胀形零件胀形部位的尺寸和提供夹紧力设备的结构制作 夹紧型胎，型胎采用锥形分瓣设计，型胎的内腔与被胀形零件胀形后的 尺寸相一致，型胎的外形与提供成型力设备的结构相对应；
4、 将被胀形零件安装到夹紧型胎上，将聚胺脂环套在芯棒杆体上， 再将芯棒与提供成型力的设备连接，再将装有被胀形零件的夹紧型胎安 装在套有聚胺脂环的芯棒上；
5、 依照被胀形零件的壁厚、管径及胀形尺寸设定提供成型力设备 的拉力为4.5T，在4.5T拉力作用下，芯棒轴向压縮聚胺脂，聚胺脂受 压膨胀而将被胀形零件的胀形部位胀入夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内 腔吻合。
实施例三
被胀形零件材料规格为30CrMnSiAG30xl，胀形长度为40mm，胀形 量为4>34腿，零件为两端胀形。 用传统胀形方法无法进行胀形。 采用本发明的技术实施方案为
1、 制作聚胺脂环，聚胺脂环外径为4)28mm，内径为d)17mm，厚 度为5. 5mm，长度为55mm。
2、 制作芯棒，芯棒为台阶状，芯棒的凸台一端直径为4>27.9 mm， 芯棒的杆体直径为小16.9 mm，长度为220 mm，芯棒的杆体一端与提供 成型力的设备相连，连接螺纹为M16X2;3、 按照被胀形零件胀形部位的尺寸和提供夹紧力设备的结构制作 夹紧型胎，型胎采用锥形分瓣设计，型胎的内腔与被胀形零件胀形后的 尺寸相一致，型胎的外形与提供成型力设备的结构相对应；
4、 将被胀形零件安装到夹紧型胎上，将聚胺脂环套在芯棒杆体上， 再将芯棒与提供成型力的设备连接，再将装有被胀形零件的夹紧型胎安 装在套有聚胺脂环的芯棒上；
5、 依照被胀形零件的壁厚、管径及胀形尺寸设定提供成型力设备 的拉力为5. 1T，在5. 1T拉力作用下，芯棒轴向压縮聚胺脂，聚胺脂受 压膨胀而将被胀形零件的胀形部位胀入夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内 腔吻合。
权利要求
1. 一种高强度钢管胀形方法，其特征是，(一)按照被胀形零件胀形部位的尺寸要求制作聚胺脂环，聚胺脂环的外径一被胀形零件的内相匹配；(二)按照被胀形零件制作芯棒，芯棒为台阶状，芯棒的凸台一端直径与被胀形零件的内径相匹配，芯棒的杆体直径与聚胺脂环的内径相匹配，聚胺脂环的长度是芯棒长度的1/4，芯棒的杆体一端与提供成型力的设备相连；(三)按照被胀形零件胀形部位的尺寸和提供夹紧力设备的结构制作夹紧型胎，型胎采用锥形分瓣设计，型胎的内腔与被胀形零件胀形后的尺寸相一致，型胎的外形与提供成型力设备的结构相对应；(四)将被胀形零件安装到夹紧型胎上，将聚胺脂环套在芯棒杆体上，再将芯棒与提供成型力的设备连接，再将装有被胀形零件的夹紧型胎安装在套有聚胺脂环的芯棒上；(五)依照被胀形零件的壁厚、管径及胀形尺寸设定提供成型力设备的拉力，在拉力作用下，芯棒轴向压缩聚胺脂环，聚胺脂环受压膨胀而将被胀形零件的胀形部位胀入夹紧型胎内腔并与夹紧型胎内腔吻合。
2. 根据权利要求1所述的高强度钢管胀形方法，其特征是，所述 聚胺脂环的厚度为5 mm 10 mm，长度在被胀形长度的基础上加15 mm。
3. 根据权利要求1所述的高强度钢管胀形方法，其特征是，所述 胀形尺寸包括胀形部位的长度和胀形量。
全文摘要
本发明属于成型技术，涉及一种高强度钢管胀形方法。本发明采用聚胺脂环替代现有的聚胺脂棒，操作快捷方便零件胀形前的装入及胀形后的取出都十分简单且快捷。零件装入时只要从没有芯棒端插入模具型腔即可。而胀形后取出零件时，提供成型力设备有自动退出装置，退出约20mm即可取出夹紧型胎，工人劳动强度大大降低，工作效率极高，是原来的5倍以上。零件成形质量高由于夹紧型胎采用分瓣设计，零件不会卡入模腔内，成形以后零件光滑无划伤，无异常变形，且由于该胀形技术对管子胀形部位以外的状态要求不高，故既可以对任意长度的直管一端或两端进行胀形，也可以对弯曲后的管子进行胀形，提高了产品质量，合格率由原来的60％提高到100％。
文档编号B21D41/00GK101412063SQ20081018286
公开日2009年4月22日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者杨继华, 程国祥, 艾友庆, 陈先有 申请人:江西昌河航空工业有限公司