一种花瓣形波纹管成形方法与流程

本发明涉及金属塑性成形技术领域，特别涉及一种花瓣形波纹管成形方法。

背景技术：

波纹管是是一种具有挠性、薄壁和横向波纹的管壳类零件，工作时在轴向力、横向力、弯矩作用下允许产生较大变形，兼具较大强度和柔性特点。其形状复杂、精度要求高、表面质量要求高，成形过程中表面不允许有拉伤，采用通常的成形模成形加工方法成形后，波纹管表面拉伤严重，形位公差很难达到设计图纸要求。

波纹管常用的成形方法包括液压胀形及冲压成形。但是，采用液压胀形制备花瓣形波纹管，液压胀形成形工装设计复杂，成本高。采用成形模冲压成形制备花瓣形波纹管，材料与模具发生挤压及摩擦，易在波纹管表面形成划伤，影响波纹管使用性能。

技术实现要素：

本发明提供一种花瓣形波纹管成形方法，解决了或部分解决了现有技术中制备花瓣形波纹管工装设计复杂，成本高，易在波纹管表面形成划伤，影响波纹管使用性能的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种花瓣形波纹管成形方法包括：获取展开料；在所述展开料上设置n个闸压线，n个所述闸压线中每两个相邻的所述闸压线之间的间距与所述波纹管的半波展开长相匹配，所述n为正整数；将所述展开料放置在下模成形模具的两个下模芯轴上，通过两个所述下模芯轴支撑所述展开料，其中，n个所述闸压线中第m个闸压线与两个所述下模芯轴中的一个下模芯轴的轴线对齐，所述m为大于1的奇数；操作上模成形模具向两个所述下模芯轴之间动作，闸压展开料，直至所述展开料上的所有波纹形成，得到零件；将所述零件的首尾相连，得到花瓣形波纹管。

进一步地，所述获取展开料包括：获取花瓣形波纹管坯料；在所述坯料上进行切割，获得展开料。

进一步地，所述展开料的长度l＝2*l1*d+l2；所述l1为所述波纹管的半波展开长；所述d为所述波纹管的波数；所述l2为所述波纹管的搭边量。

进一步地，所述n个闸压线中的第一个闸压线与所述展开料第一侧边的距离为1/2l2；所述n个闸压线中的第n个闸压线与所述展开料第二侧边的距离为1/2l2。

进一步地，两个所述下模芯轴的直径与所述花瓣形波纹管的大波内径相同；所述上模成形模具的横截面与所述花瓣形波纹管波形内型面相同。

进一步地，两个所述下模芯轴设置在底座上；两个所述下模芯轴之间设置有挡块；两个所述所述下模芯轴的两端均固定设置有把手。

进一步地，所述操作上模成形模具向两个下模芯轴之间动作包括：当上模成形模具向两个所述下模芯轴之间动作时，将所述展开料的第一侧扶稳，所述展开料的第二侧为自由送料状态，其中，所述展开料的第一侧靠近第m个闸压线，所述展开料的第二侧靠近第m-2个闸压线；当上模成形模具与两个所述下模芯轴贴合时，形成波纹。

进一步地，当波纹形成时，将所述波纹与校形模具贴合，在未施力状态下检查波纹与所述校形模具贴合间隙，对间隙超差位置进行钳工校形，消除零件回弹量；其中，所述校形模具为圆筒状，所述校形模具直径尺寸与所述花瓣形波纹管波的内径相同。

进一步地，所述将零件的首尾相连，得到花瓣形波纹管包括：将零件长度方向头尾连接成一个环状工件；对零件长度方向头尾连接处进行焊接，得到花瓣形波纹管；其中，焊接采用电阻点焊，焊接采用交错点焊，焊点距零件边缘＞1mm。

进一步地，对零件长度方向头尾连接处进行焊接前，采用化学酸洗的方法清洗零件表面。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于获取展开料，在展开料上设置n个闸压线，n个闸压线中每两个相邻的闸压线之间的间距与波纹管的半波展开长相匹配，n为正整数，将展开料放置在下模成形模具的两个下模芯轴上，通过两个下模芯轴支撑展开料，n个闸压线中第m个闸压线与两个下模芯轴中的一个下模芯轴的轴线对齐，m为大于1的奇数，操作上模成形模具向两个下模芯轴之间动作，闸压展开料，直至展开料上的所有波纹形成，得到零件，将零件的首尾相连，得到花瓣形波纹管，所以，花瓣形波纹管通过闸压成形，可有效降低零件成形过程中的表面损伤，能成形不同类型的花瓣形波纹管，加工柔性好，成本低，操作简单可靠，产品尺寸一致性好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的花瓣形波纹管成形方法的花瓣形波纹管展开料及闸压线示意图；

图2为图1中花瓣形波纹管成形方法的花瓣形波纹管一个波形成形横截面形状示意图；

图3为图1中花瓣形波纹管成形方法的花瓣形波纹管展开料成形横截面形状示意图

图4图3为图1中花瓣形波纹管成形方法的花瓣形波纹管高度方向横截面结构示意图；

图5中花瓣形波纹管成形方法的花瓣形波纹管闸压成形模下模结构示意图；

图6为图1中花瓣形波纹管成形方法的花瓣形波纹管闸压成形模上模结构示意图；

图7为图1中花瓣形波纹管成形方法的花瓣形金属波纹管电阻焊焊点分布示意图。

具体实施方式

参见图1-4，本发明实施例提供的一种花瓣形波纹管成形方法包括：

获取展开料1。

在展开料上设置n个闸压线2，n个闸压线2中每两个相邻的闸压线之间的间距与波纹管的半波展开长相匹配，n为正整数。

将展开料1放置在下模成形模具3的两个下模芯轴3-1上，通过两个下模芯轴3-1支撑展开料，其中，n个闸压线2中第m个闸压线与两个下模芯轴中的一个下模芯轴的轴线对齐，m为大于1的奇数。

操作上模成形模具4向两个下模芯轴3-1之间动作，闸压展开料1，直至展开料1上的所有波纹5形成，得到零件。

将零件的首尾相连，得到花瓣形波纹管6。

本申请具体实施方式由于获取展开料1，在展开料上设置n个闸压线2，n个闸压线2中每两个相邻的闸压线之间的间距与波纹管的半波展开长相匹配，n为正整数，将展开料1放置在下模成形模具3的两个下模芯轴3-1上，通过两个下模芯轴3-1支撑展开料，其中，n个闸压线2中第m个闸压线与两个下模芯轴中的一个下模芯轴的轴线对齐，m为大于1的奇数，操作上模成形模具4向两个下模芯轴3-1之间动作，闸压展开料1，直至展开料1上的所有波纹5形成，得到零件，将零件的首尾相连，得到花瓣形波纹管6，所以，花瓣形波纹管通过闸压成形，可有效降低零件成形过程中的表面损伤，能成形不同类型的花瓣形波纹管，加工柔性好，成本低，操作简单可靠，产品尺寸一致性好。

其中，花瓣形波纹管6为金属材质，下模成形模具3及上模成形模具4是安装在闸压机上。

具体地，获取展开料1包括：

获取花瓣形波纹管坯料。

在坯料上进行切割，获得展开料1。

在本实施方式中，可通过激光切割或钳工剪制在坯料上进行切割，获得展开料1。由于激光切割尺寸精度高，在制备展开料1时，优选激光切割。

展开料1的长度l＝2*l1*d+l2；l1为波纹管的半波展开长；d为波纹管的波数；l2为波纹管的搭边量,保证展开料1的尺寸满足花瓣形波纹管6的尺寸要求。其中，10mm≤l2≤30mm，当将零件的首尾相连使，便于焊接。

具体地，n个闸压线2中的第一个闸压线与展开料第一侧边的距离为1/2l2；n个闸压线中的第n个闸压线与展开料第二侧边的距离为1/2l2，当将零件的首尾相连使，便于焊接。

参见图5-6，两个下模芯轴3-1的直径与花瓣形波纹管6的大波内径相同；上模成形模具4的横截面与花瓣形波纹管波6形内型面相同，保证闸压得到的波纹5满足花瓣形波纹管6的尺寸要求。

两个下模芯轴3-1设置在底座7上，通过底座7支撑两个下模芯轴3-1。

两个下模芯轴3-1之间设置有挡块8，挡块8的数量为两个，两个挡块8分别设置在两个下模芯轴3-1的两端，通过两个挡块8对展开料1进行限位。

两个下模芯轴3-1的两端均固定设置有把手9，便于拿持下模芯轴3-1。

具体地，操作上模成形模具向两个下模芯轴之间动作包括：

当上模成形模具4向两个下模芯轴3-1之间动作时，将展开料1的第一侧扶稳，展开料1的第二侧为自由送料状态，其中，展开料1的第一侧靠近第m个闸压线，展开料的第二侧靠近第m-2个闸压线。

其中，将展开料1的第一侧扶稳，即将展开料1的第一侧夹持，避免将展开料1的第一侧动作，当波纹5形成时，观察n个闸压线2中第m个闸压线与两个下模芯轴中的一个下模芯轴的轴线是否对齐，如果对齐，表面闸压得到的波纹5符合要求，如果不对齐，则表明闸压得到的波纹5不符合要求，需要将展开料1由两个下模芯轴3-1拿走，更换新的展开料。

当上模成形模具4与两个下模芯轴2-1贴合时，形成波纹5，闸压机带动上模成形模具4向两个下模芯轴3-1之间动作时，上模成形模具4下压展开料1，直至上模成形模具4与两个下模芯轴2-1贴合，波纹5形成。

当波纹5形成时，将波纹5与校形模具贴合，在未施力状态下检查波纹与校形模具贴合间隙，对间隙超差位置进行钳工校形，消除零件回弹量。

其中，校形模具为圆筒状，校形模具直径尺寸与花瓣形波纹管波6的内径相同。校形模具的材质可以为钢制。

通过闸压成形+校形组合成型方法，保证得到的花瓣形波纹管波6符合要求。

参见图7，具体地，将零件的首尾相连，得到花瓣形波纹管6包括：

将零件长度方向头尾连接成一个环状工件。

对零件长度方向头尾连接处进行焊接，得到花瓣形波纹管6。

其中，焊接采用电阻点焊，焊接采用交错点焊，焊点距零件边缘＞1mm，保证花瓣形波纹管6的结构强度。

具体地，对零件长度方向头尾连接处进行焊接前，采用化学酸洗的方法清洗零件表面，清洗后零件表面不允许有红色锈迹状花斑、未冲洗干净的白色清洗剂痕迹、过腐蚀现象。其中，化学酸洗的试剂可以为盐酸、硝酸等。

具体地，对花瓣形波纹管6高度方向余量进行物理去除，一般采用钳工修磨或线切割等加工方法，进一步保证花瓣形波纹管6满足尺寸要求。

为了更清楚介绍本发明实施例，下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。

花瓣形波纹管6的结构参数如下：波峰半径r1＝31.5mm，波谷半径r2＝5mm，壁厚t1＝0.5mm，波纹数＝16，波纹管高度423mm。

花瓣形波纹管6的半波展开长度l1＝50.01mm，展开料1总长度l取1620.32mm，闸压线2长度为l1＝50.01mm。将花瓣形波纹管坯料进行激光切割下料，得到展开料1，在展开料1上划闸压线。

将下模成形模具3及上模成形模具4安装在闸压机上，将展开料1放置在下模成形模具3的两个下模芯轴3-1上，通过两个下模芯轴3-1支撑展开料，其中，n个闸压线2中第m个闸压线与两个下模芯轴中的一个下模芯轴的轴线对齐，m为大于1的奇数。将展开料1的第一侧扶稳，展开料1的第二侧为自由送料状态。

启动闸压机，上模成形模具4向两个下模芯轴3-1之间动作，闸压展开料1，直至展开料1上的所有波纹5形成，分开上模成形模具4及上模成形模具3，取出零件。

将零件与校形模具贴合，校形模具为钢管形状，直径尺寸与花瓣形波纹管6的波形内径相同。校形时，将校形模具与花瓣形波纹管6贴合，在未施力状态下检查花瓣形波纹管6与校形模具贴合间隙，对间隙超差位置进行钳工校形，消除零件回弹量。

将零件长度方向头尾连接成一个管状零件，焊接采用电阻点焊，焊接搭边量为20mm，焊点需控制间距，采用交错点焊，焊点距零件边缘需大于1mm。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。