一種內(nèi)高壓成形模具專利背景

內(nèi)高壓成形也叫液壓成形或液力成形，是一種利用液體作為成形介質(zhì)，通過控制內(nèi)壓力和材料流動(dòng)來達(dá)到成形中空零件目的的材料成形工藝。

內(nèi)高壓成形的原理是通過內(nèi)部加壓和軸向加力補(bǔ)料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件。對于軸線為曲線的零件，需要把管坯預(yù)彎成接近零件形狀，然后加壓成形。

2012年前，利用上述內(nèi)高壓成形工藝制造管件時(shí)，由于管件基本上都是帶有弧形或是曲線形狀的，并且因零件機(jī)械性能要求的不同，管件各處的材質(zhì)、厚度均有差異，所以管件彎曲處需要的彎曲力也各不相同。在對管坯進(jìn)行內(nèi)高壓成形的過程中，因其受到軸向進(jìn)給力和合模力的雙向作用會出現(xiàn)受力不均，進(jìn)而導(dǎo)致其不能完全塑性變形以致于管件彎曲處常出現(xiàn)開裂、出皺和回彈現(xiàn)象。以上現(xiàn)象不僅影響零件的精度，也達(dá)不到使用的要求。

綜上所述，如何提供一種內(nèi)高壓成形模具，以實(shí)現(xiàn)在利用該內(nèi)高壓成形模具制造管件時(shí)，減少因管件受力不均不能完全塑性變形而導(dǎo)致的管件彎曲處開裂、出皺和回彈的現(xiàn)象，是2012年前該領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

一種內(nèi)高壓成形模具專利目的

該發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)高壓成形模具，以實(shí)現(xiàn)在利用該內(nèi)高壓成形模具制造管件時(shí)，減少因管件受力不均不能完全塑性變形而導(dǎo)致的管件彎曲處開裂、出皺和回彈的現(xiàn)象。

一種內(nèi)高壓成形模具技術(shù)方案

《一種內(nèi)高壓成形模具》該模具的型腔與成形后的管件形狀相配合，所述型腔的內(nèi)壁上在所述管件的彎曲處所對應(yīng)的位置均設(shè)置有凹槽。優(yōu)選的，上述內(nèi)高壓成形模具中，所述凹槽的內(nèi)壁為圓弧面。優(yōu)選的，上述內(nèi)高壓成形模具中，所述凹槽為橢圓形凹槽。該發(fā)明提供的內(nèi)高壓成形模具中，其型腔與成形后的管件形狀相配合，所述型腔的內(nèi)壁上在所述管件的彎曲處所對應(yīng)的位置均設(shè)置有凹槽。

一種內(nèi)高壓成形模具改善效果

《一種內(nèi)高壓成形模具》由于所述型腔的內(nèi)壁上在所述管件的彎曲處所對應(yīng)的位置均設(shè)置有凹槽，所以成形后的所述管件的彎曲處均具有凸起，該凸起增加了管件的彎曲處的弧長，進(jìn)而提高了該處的屈服點(diǎn)，從而減少了因管件受力不均不能完全塑性變形而導(dǎo)致的管件彎曲處開裂、出皺和回彈的現(xiàn)象。

圖1是該發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)高壓成形模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

1.《一種內(nèi)高壓成形模具》該模具的型腔（1）與成形后的管件形狀相配合，其特征在于，所述型腔（1）的內(nèi)壁上在所述管件的彎曲處所對應(yīng)的位置均設(shè)置有凹槽（11）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)高壓成形模具，其特征在于，所述凹槽（11）的內(nèi)壁為圓弧面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)高壓成形模具，其特征在于，所述凹槽（11）為橢圓形凹槽。

參考附圖1-2，圖1是該發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)高壓成形模具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

該發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)高壓成形模具中，其型腔1與成形后的管件形狀相配合，型腔1的內(nèi)壁上在管件的彎曲處所對應(yīng)的位置均設(shè)置有凹槽11。

在利用該發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)高壓成形模具制造管件時(shí)，由于型腔1的內(nèi)壁上在管件的彎曲處所對應(yīng)的位置均設(shè)置有凹槽11，所以成形后的管件的彎曲處均具有凸起，該凸起增加了管件的彎曲處的弧長，進(jìn)而提高了該處的屈服點(diǎn)，從而減少了因管件受力不均不能完全塑性變形而導(dǎo)致的管件彎曲處開裂、出皺和回彈的現(xiàn)象。

優(yōu)選的，上述實(shí)施例提供的內(nèi)高壓成形模具中，凹槽11的內(nèi)壁為圓弧面；使管件在內(nèi)壓成形時(shí)，其彎曲處的內(nèi)壁的受力大小沿圓弧面均勻地過渡，進(jìn)而提高了零件的精度，達(dá)到了使用的要求。

具體的，上述實(shí)施例提供的內(nèi)高壓成形模具中，凹槽11為橢圓形凹槽；該凹槽還可以為其他形狀的具有圓弧面內(nèi)壁的凹槽，或者其他非圓弧面內(nèi)壁的凹槽，只要能增加管件彎曲處的弧長即可。

2016年9月，《一種內(nèi)高壓成形模具》獲得第二屆吉林省專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

可以整體成形軸線為二維或三維曲線的異型截面空心零件，從管材的初始圓截面可以成形為矩形、梯形、橢圓形或其他異型的封閉截面。

優(yōu)點(diǎn)有：

① 減輕質(zhì)量，節(jié)約材料；

② 減少零件和模具重量，降低模具費(fèi)用；

③ 可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝焊接量，提高生產(chǎn)效率；

④ 提高強(qiáng)度和剛度，尤其是疲勞強(qiáng)度；

⑤ 材料利用率高；

⑥ 降低生產(chǎn)成本。

缺點(diǎn)：

① 內(nèi)壓高，需要大噸位液壓機(jī)作為合模壓力機(jī)；

② 高壓源及閉環(huán)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)高；

③ 零件研發(fā)試制費(fèi)用高。

用管材作為原材，通過對管腔內(nèi)施加液體壓力及在軸向施加負(fù)荷作用，使其在給定模具型腔內(nèi)發(fā)生塑性變形，管壁與模具內(nèi)表面貼合，從而得到所需形狀零件的成形技術(shù) 。

工藝分為三個(gè)階段：

第一個(gè)階段，填充階段，將管材放在下模內(nèi)，然后閉合上模，使管材內(nèi)充滿液體(并排除氣體)，將管的兩端用水平?jīng)_頭壓封;

第二個(gè)階段，成形階段，對管內(nèi)液體加壓脹形的同時(shí)兩端的沖頭按照設(shè)定加載曲線向內(nèi)推進(jìn)補(bǔ)料，在內(nèi)壓和軸向補(bǔ)料的聯(lián)合作用下使管材基本貼近模具;

第三個(gè)階段，整形階段，提高壓力使過度區(qū)圓角完全貼靠模具而成形為所需的工件，這個(gè)階段基本沒有補(bǔ)料，從截面看可以把管材變?yōu)榫匦?、梯型、橢圓型或其他異型截面