一種用于小彎曲半徑矩形管的沖液剪切彎曲成形方法，它涉及一種沖液剪切彎曲成形方法。本發明專利技術為了解決現有的彎曲工藝無法成形小彎曲半徑矩形管的問題。本發明專利技術的方法是步驟一、充填階段：將矩形管放在模具型腔中，并安裝矩形密封沖頭，在其中一個矩形密封沖頭上插裝介質輸入管路并向矩形管內充入液體介質，同時矩形密封沖頭向內推進，實現密封；步驟二、成形階段：給矩形管內的液體介質加壓；驅動裝置驅動活動模塊相對于固定模塊沿矩形管的切向做運動，同時矩形管兩端部的矩形密封沖頭沿軸向向內進給，矩形管內的液體壓力提高或保持恒定，矩形管發生變形，保壓、泄壓，驅動裝置驅動活動模塊開模，取出件。本發明專利技術用于矩形管的沖液剪切彎曲成形方法。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種沖液剪切彎曲成形方法，具體涉及。
技術介紹
近年來，小彎曲半徑矩形管(R/B ( O. 5，R_彎曲半徑，B-矩形管半徑方向寬度)在航空、航天領域獲得了日益廣泛的應用，尤其是在薄壁輕量化構件和通信、衛星地面站、微波測量等領域的矩形波導管，例如，在雷達的饋電網絡中，有大量的矩形彎波導，彎波導的加工質量，直接影響雷達系統的性能指標。采用整體的彎波導代替彎頭焊接件，可大大簡化 加工過程，縮短生產周期，降低生產成本，提高系統的可靠性。具有小的相對彎曲半徑的矩形管既能提高整體性能，實現結構減重，又有效地節省空間，是非常理想的結構形式。目前，由于薄壁矩形管空心壁薄的特點，使得薄壁矩形管彎曲成形過程中容易出現失穩起皺、截面畸變、回彈和拉裂等缺陷。而且與圓管相比，矩形管的形狀不是自支承的，并且在彎曲過程中不能促使圓周金屬從內弧線到外弧線的流動，因此，矩形管在彎曲加工時，不僅會產生橫截面形狀的改變，而且壁厚也會發生變化。矩形管彎曲時，其內側面受壓變形，厚度增加，寬度增大；外側面受拉變形，壁厚減薄，側面寬度減小，易產生截面畸變。因而對于矩形管，不容易實現小半徑彎曲。針對矩形管的彎曲方法主要有數控繞彎法、折彎法、壓彎法、拉彎和滾彎法等，同時為了控制起皺和截面畸變,往往采用內部支撐的方式。包括剛性芯棒法、柔性芯棒法、內部充填固體顆粒法等。以上方法普遍存在截面控制精度差、芯棒裝卸困難、彎曲裝置或機構通用性差等弊端。同時都要求彎曲半徑(R)與矩形管沿半徑方向的寬度B之比(R/B)—般不小于2. 5，當R/B小于這個值時就會產生起皺或截面畸變等缺陷。綜上所述，現有的彎曲工藝無法成形小彎曲半徑矩形管的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決現有的彎曲工藝無法成形小彎曲半徑矩形管的問題，進而提供。本專利技術的技術方案是是將矩形管放在模具型腔中，在矩形管的兩端上分別安裝矩形密封沖頭，在其中一個矩形密封沖頭上連通液體介質輸入管路；經由液體介質輸入管路向矩形管內充入液體介質，矩形密封沖頭的左右推進實現對矩形管端部的密封和軸向補料；待矩形管內的液體介質加壓到規定值后；活動模塊相對于固定模塊沿矩形管做切向運動，矩形管發生剪切變形；待活動模塊運動到規定的位移時，停止運動，矩形密封沖頭退回，打開模具，取出制備的矩形彎管，至此，完成沖液剪切的彎曲成形。本專利技術所述的沖液剪切彎曲成形的具體方法為步驟一、充填階段將矩形管放在由固定模塊和活動模塊組成的模具型腔中，在矩形管的兩端上分別安裝一個矩形密封沖頭，在其中一個矩形密封沖頭上插裝有與矩形管內腔連通的介質輸入管路；經由介質輸入管路向矩形管內充入液體介質，同時矩形密封沖頭向內推進，實現對矩形管端部的初始密封，此時管內液壓壓力Pi小于O. I σ s，σ s為材料的屈服強度；步驟二、成形階段向矩形管內的液體介質加壓到p2, p 2為O. I O s-l. O O b，o j材料的抗拉強度，驅動裝置驅動活動模塊相對于固定模塊沿矩形管的切向做運動，同時矩形管兩端部的矩形密封沖頭沿軸向向內進給，矩形管內的液體壓力由O. I σ s-l. O O b連續提高到O. I O s-l. ο σ b或保持0. I σ s_l. O σ b恒定，矩形管發生變形，保壓5s-10s，液體介質泄壓至OMpa，驅動裝置驅動活動模塊開模，最后取出相對彎曲半徑Rb < O. 5的極小半徑矩形管件。本專利技術與現有技術相比具有以下效果I.利用本方法成形的方管件具有成形彎曲半徑小，成形的最小彎曲半徑為0-0. 9，工件表面質量好、成形精度高、整體性能優良的特點。2.本專利技術的變形機制為剪切變形機制，這完全不同于傳統彎曲工藝的拉壓變形機制。3.本專利技術方法解決了傳統彎曲工藝無法加工小彎曲半徑矩形管的技術難題，可制造出相對彎曲半徑R/B ( O. 5的小彎曲半徑矩形管。4.通過對液體壓力、軸向位移和切向位移的實時控制來調整管材彎曲時的應力狀態，進而達到控制變形行為的目的，減小矩形管彎曲時的起皺及截面畸變傾向。5.本專利技術的彎曲成形方法可以加工鋼、鋁、銅、鈦等金屬及合金材料，也可加工部分非金屬材料，特別適合于彎曲半徑非常小的矩形管的制造。6.本專利技術與現有圓形管材的區別為(I)沖液剪切彎曲成形的對象不同現有圓形管材彎曲成形對象為圓形管材。本專利技術彎曲成形對象為矩形管材。(2)管材兩端安裝的密封沖頭不同現有圓形管材采用圓形的密封沖頭，由于圓形截面具有對稱性，易實現對管材的端部密封。本專利技術密封段是矩形的截面，所采用的矩形密封沖頭能夠有效的保證與矩形管坯及模具之間的公差配合，實現密封。(3)管材的材料的流動方向不同現有圓形管材圓形截面具有對稱性，在彎曲的過程中，材料沿側面從內弧線到外弧線流動。本專利技術矩形管在彎曲的過程中，由于存在著折邊，限制材料從內弧線流向外弧線流動，易形成起皺或塌陷的缺陷。針對上述起皺或塌陷的缺陷，本專利技術是這樣解決的成形過程中，保持管內液體壓力超過O. I倍的材料的屈服強度，使材料在折邊位置始終和模具貼合，只在矩形截面各個面之間流動，避免材料向后流動堆積形成起皺或塌陷缺陷。附圖說明圖I是管材充液剪切彎曲初始狀態示意圖；圖2是管材充液剪切彎曲終了狀態示意圖；圖3為加壓整形狀態示意圖，圖4是圖2的A部放大圖，圖5是小彎曲半徑矩形管的結構示意圖，圖6是矩形密封沖頭的主視圖。具體實施例方式具體實施方式一本實施方式的是將矩形管放在模具型腔中，在矩形管的兩端上分別安裝矩形密封沖頭，在其中一個矩形密封沖頭上連通液體介質輸入管路；經由液體介質輸入管路向矩形管內充入液體介質，矩形密封沖頭的左右推進實現對矩形管端部的密封和軸向補料；待矩形管內的液體介 質加壓到規定值后；活動模塊相對于固定模塊沿矩形管做切向運動，矩形管發生剪切變形；待活動模塊運動到規定的位移時，停止運動，矩形密封沖頭退回，打開模具，取出制備的矩形彎管,至此,完成沖液剪切的彎曲成形。具體實施方式二 結合圖I-圖6說明本實施方式，本實施方式的沖液剪切彎曲成形的具體方法為步驟一、充填階段將矩形管6放在由固定模塊I和活動模塊3組成的模具型腔中，在矩形管6的兩端上分別安裝一個矩形密封沖頭2，在其中一個矩形密封沖頭2上插裝有與矩形管6內腔連通的介質輸入管路5 ;經由介質輸入管路5向矩形管6內充入液體介質4，同時矩形密封沖頭2向內推進，實現對矩形管6端部的初始密封，此時管內液壓壓力Pl小于O. I O s，Os為材料的屈服強度；步驟二、成形階段向矩形管6內的液體介質4加壓到p2，p2為O. I σ s-l. Oob,σ b為材料的抗拉強度，驅動裝置7驅動活動模塊3相對于固定模塊I沿矩形管6的切向做運動，同時矩形管6兩端部的矩形密封沖頭2沿軸向向內進給，矩形管6內的液體壓力由O. I σ s-l. O σ b連續提高到O. I σ s-l. O σ b或保持O. I σ s_l. O σ b恒定，矩形管6發生變形，保壓5s-10s，液體介質4泄壓至OMpa，驅動裝置7驅動活動模塊3開模，最后取出相對彎曲半徑Rb < O. 5的極小半徑矩形管件。在充液剪切彎曲成形的過程中，控制密封沖頭2的軸向位移、活動模塊3的切向位移與矩形管6內液體介質4的壓力之間的匹配關系，來調整矩形管6彎曲時的應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于小彎曲半徑矩形管的沖液剪切彎曲成形方法，其特征在于：沖液剪切彎曲成形的具體方法為：步驟一、充填階段：將矩形管（6）放在由固定模塊（1）和活動模塊（3）組成的模具型腔中，在矩形管（6）的兩端上分別安裝一個矩形密封沖頭（2），在其中一個矩形密封沖頭（2）上插裝有與矩形管（6）內腔連通的介質輸入管路（5）；經由介質輸入管路（5）向矩形管（6）內充入液體介質（4），同時矩形密封沖頭（2）向內推進，實現對矩形管（6）端部的初始密封，此時管內液壓壓力p1小于0.1σs，σs為材料的屈服強度；步驟二、成形階段：向矩形管（6）內的液體介質（4）加壓到p2,p2為0.1σs？1.0σb，σb為材料的抗拉強度，驅動裝置（7）驅動活動模塊（3）相對于固定模塊（1）沿矩形管（6）的切向做運動，同時矩形管（6）兩端部的矩形密封沖頭（2）沿軸向向內進給，矩形管（6）內的液體壓力由0.1σs？1.0σb連續提高到0.1σs？1.0σb或保持0.1σs？1.0σb恒定，矩形管（6）發生變形，保壓5s？10s，液體介質（4）泄壓至0Mpa，驅動裝置（7）驅動活動模塊（3）開模，最后取出相對彎曲半徑Rb≤0.5的極小半徑矩形管件。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓聰，苑世劍，王勇，臧超，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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