一種內高壓成型管件沖孔方法技術

本發明專利技術公開了一種內高壓成型管件沖孔方法，在內高壓成型后，無需進一步設置沖孔工裝，靠成型模具實體支撐，利用液體壓力對沖孔部位施力，使得沖孔部位受力均勻，提高沖孔精度；沖孔方向由內向外，從而徹底解決內沖孔造成的產品內陷問題，同時沖孔產生的毛刺在工件外側，可以通過后續的簡單打磨去除，產品整體光潔度好。本發明專利技術還公開了一種實現上述的內高壓成型管件沖孔方法的裝置，通過裝置的優化設置，即可實現上述提出的方法，從而保證上述方法適用性強，加工成本較低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及管件加工
，尤其涉及一種內高壓成型管件沖孔方法。
技術介紹
在汽車底盤、儀表盤支架等部位的管件加工領域，通常采用內高壓成型進行加工。為了使得內高壓成型的管環能夠與其他零件裝配，通常都要在管環上打出幾個到十幾個孔。常規加工方法是首先通過內高壓對工件進行成型，然后通過模具內沖頭打孔方法對成型后的工件進行打孔。如圖1所示，內高壓成型是把一定長度的管環放入模具內，在內部液體(水或油)壓力的作用下，通過控制液體壓力和材料流動，使管環向沿徑向向外擴張，產生塑型變形來成形空心結構件的制造技術。模具內沖頭打孔方法，該打孔方法的工藝過程為：管環成型后，保持管內較高內壓，以高壓液體作為支撐，沖頭由外向內高速動作，將孔料從胚料上直接沖出。這樣可以減少加工工序，降低生產成本并提高定位精度。然而，這種打孔方法存在以下缺陷：1.由于沖孔時僅靠高壓液體作為支撐，胚料沖孔邊緣位置不可避免的會產生一定程度的內陷，且沖孔在管材內表面產生毛刺難以清除。2.沖孔孔徑越大，所需要沖孔力越大，就需要沖孔油缸噸位較大，費用成本高。且受限于液壓成型機上空間有限，而沖孔油缸尺寸偏大，下模具上的孔一般很難打出來，需要增加額外的打孔工序。3.受孔料直徑限制，沖頭桿的直徑最大不能超過孔料直徑，導致沖桿受力可以達到620MPa，接近材料的屈服強度，沖頭疲勞壽命低,更換沖頭時需要把模具取下來，耗費工時。4.沖孔后孔料會掉入內高壓成形管件中，增加了后續的清理工作，降低了生產效率。
技術實現思路
為解決
技術介紹
中存在的技術問題，本專利技術提出一種內高壓成型管件沖孔方法。本專利技術提出的一種內高壓成型管件沖孔方法，包括下列步驟：S1、將待沖孔管件放入模腔內，使所述管件待打孔部位位于打孔工位，向所述管件內注入液體，其中所述模腔側壁設有沖壓孔，所述沖壓孔內設有限位擋件；S2、增大所述管件內的液體壓力至第一壓力閾值P1，使得所述管件側壁抵靠所述限位擋件，其中，P1≤PC，PC為管件側壁形變壓力閾值；S3、繼續增大所述管件內的液體壓力至第二壓力閾值P2，驅動所述限位擋件向遠離所述管件方向后退，直至沖孔完成，其中，P2≥PC。優選地，在S1中，向所述管件內注入水。優選地，在S3中，驅動所述限位擋件向遠離所述管件方向后退第一預設距離L1，L1＞t，其中t為所述管件壁厚。優選地，L1：t＝1.1～1.3；優選地，L1：t＝1.2。優選地，還包括：S4、將所述管件內液體排出，驅動所述限位擋件向靠近所述管件方向移動，將沖孔產生的孔料推出。優選地，在S4中，驅動所述限位擋件向靠近所述管件方向移動第二預設距離L2，L2-L1＞t。本專利技術中，所提出的內高壓成型管件沖孔方法，在內高壓成型后，無需進一步設置沖孔工裝，靠成型模具實體支撐，利用液體壓力對沖孔部位施力，使
得沖孔部位受力均勻，提高沖孔精度；沖孔方向由內向外，從而徹底解決內沖孔造成的產品內陷問題，同時沖孔產生的毛刺在工件外側，可以通過后續的簡單打磨去除，產品整體光潔度好。本專利技術還提出了一種實現上述的內高壓成型管件沖孔方法的裝置，包括：包括：模具組件、進液缸、增壓缸、驅動缸；模具組件內具有容納待加工管件的模腔，所述模腔兩端分別具有第一開口和第二開口，所述模腔側壁上設有容納通槽，所述容納通槽內設有沖孔鑲塊，沖孔鑲塊內設有沿所述容納通槽延伸方向設置的沖壓孔，沖孔鑲塊靠近所述模腔一端設有孔料剪切部；進液缸位于所述模腔一端，進液缸上設有用于與待加工管件第一端密封的第一密封部，進液缸的出液口位于所述第一密封部上；增壓缸位于所述模腔遠離進液缸一端，增壓缸上設有用于與待加工管件第二端密封的第二密封部，增壓缸的增壓輸出端位于所述第二密封部上；驅動缸上設有限位擋件，限位擋件位于所述沖壓孔內且與所述沖壓孔密封配合。優選地，沖孔鑲塊可拆卸安裝在模具組件上。優選地，模具組件包括第一模件和第二模件，第一模件和第二模件配合形成模腔，所述容納通槽設置在第一模件和/或第二模件上。優選地，驅動缸采用沖壓油缸，限位擋件采用沖壓沖頭。本專利技術中，通過優化設置的裝置，即可實現上述提出的方法，從而保證上述方法適用性強，加工成本較低。附圖說明圖1為本專利技術提出的一種內高壓成型管件沖孔裝置初始狀態下的結構示意
圖。圖2為本專利技術提出的一種內高壓成型管件沖孔裝置打孔結束后的結構示意圖。具體實施方式如圖1和2所示，圖1為本專利技術提出的一種內高壓成型管件沖孔裝置初始狀態下的結構示意圖，圖2為本專利技術提出的一種內高壓成型管件沖孔裝置打孔結束后的結構示意圖。本專利技術提出一種內高壓成型管件沖孔方法，其包括下列步驟：S1、將待沖孔管件放入模腔內，使所述管件待打孔部位位于打孔工位，向所述管件內注入液體，其中所述模腔側壁設有沖壓孔，所述沖壓孔內設有限位擋件；S2、增大所述管件內的液體壓力至第一壓力閾值P1，使得所述管件側壁抵靠所述限位擋件，其中，P1≤PC，PC為管件側壁形變壓力閾值；S3、繼續增大所述管件內的液體壓力至第二壓力閾值P2，驅動所述限位擋件向遠離所述管件方向后退，直至沖孔完成，其中，P2≥PC；S4、將所述管件內液體排出，驅動所述限位擋件向靠近所述管件方向移動，將沖孔產生的孔料推出。在向管件內進行增壓的過程中，首先在管件內液體壓力增大至第一壓力閾值的過程中，管件發生形變，使其側壁與所述模腔內壁貼合，保證模腔內壁為管件側壁提供支撐，隨著管件內液體壓力繼續增大至第二壓力閾值時，液體壓力超過管壁形變壓力閾值，此時驅動位于所述沖壓孔處的限位擋件快速后退，使得管件在模腔內壁支撐作用和液體壓力作用下，管件的待打孔部位被剪切，實現沖孔。本實施例中，所提出的內高壓成型管件沖孔方法，在內高壓成型后，無需進一步設置沖孔工裝，靠成型模具實體支撐，利用液體壓力對沖孔部位施力，使得沖孔部位受力均勻，提高沖孔精度；沖孔方向由內向外，從而徹底解決內沖孔造成的產品內陷問題，同時沖孔產生的毛刺在工件外側，可以通過后續的簡單打磨去除，產品整體光潔度好。在增壓過程中，管件側壁形變壓力閾值PC對第一壓力閾值和第二壓力閾值的設計較為重要，管件側壁形變壓力閾值PC通過下列公式確定：PC＝4ηδbt/d，其中，δb為所述管件材料的抗拉強度，t為所述管件壁厚，d為打孔直徑，η為所述管件材料的剪切系數；通過對管件側壁形變壓力閾值PC的定量計算，便于預設沖孔過程中的第一壓力閾值和第二壓力閾值。在S2中，可以向所述管件內充入水作為增壓液體，由于水壓縮系數很大，對水進行增壓時，從1個大氣壓狀態壓縮到100MPa時，體積減小不超過5％，因此對增壓缸輸出行程要求較低，降低設備成本；同時，采用水作為沖孔壓力介質，水的安全性好，并且能夠在沖孔過程中為管件側壁進行有效降溫。在S3中，驅動所述限位擋件向遠離所述管件方向后退第一預設距離L1，L1＞t，其中t為所述管件壁厚，優選地，L1：t＝1.1～1.3，更優選地，L1：t＝1.2；保證沖孔時，孔料從管壁上徹底剪切，保證加工的準確性，并且不對管件內部的液體壓力造成較大影響，保證加工穩定性。在S4中，驅動所述限位擋件向靠近所述管件方向移動第二預設距離L2，L2-L1＞t；保證剪切后的孔料徹底彈出。參照圖1和2，本專利技術提出的一種實現上述內高壓成型管件沖孔方法的裝置，包括：模具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，包括下列步驟：S1、將待沖孔管件(6)放入模腔內，使所述管件(6)待打孔部位位于打孔工位，向所述管件(6)內注入液體，其中所述模腔側壁設有沖壓孔，所述沖壓孔內設有限位擋件(5)；S2、增大所述管件(6)內的液體壓力至第一壓力閾值P1，使得所述管件(6)側壁抵靠所述限位擋件(5)，其中，P1≤PC，PC為管件側壁形變壓力閾值；S3、繼續增大所述管件(6)內的液體壓力至第二壓力閾值P2，驅動所述限位擋件(5)向遠離所述管件(6)方向后退，直至沖孔完成，其中，P2≥PC。

【技術特征摘要】
1.一種內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，包括下列步驟：S1、將待沖孔管件(6)放入模腔內，使所述管件(6)待打孔部位位于打孔工位，向所述管件(6)內注入液體，其中所述模腔側壁設有沖壓孔，所述沖壓孔內設有限位擋件(5)；S2、增大所述管件(6)內的液體壓力至第一壓力閾值P1，使得所述管件(6)側壁抵靠所述限位擋件(5)，其中，P1≤PC，PC為管件側壁形變壓力閾值；S3、繼續增大所述管件(6)內的液體壓力至第二壓力閾值P2，驅動所述限位擋件(5)向遠離所述管件(6)方向后退，直至沖孔完成，其中，P2≥PC。2.根據權利要求1所述的內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，在S1中，向所述管件(6)內注入水。3.根據權利要求1所述的內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，在S3中，驅動所述限位擋件(5)向遠離所述管件(6)方向后退第一預設距離L1，L1＞t，其中t為所述管件(6)壁厚。4.根據權利要求3所述的內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，L1：t＝1.1～1.3；優選地，L1：t＝1.2。5.根據權利要求3所述的內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，還包括：S4、將所述管件(6)內液體排出，驅動所述限位擋件(5)向靠近所述管件(6)方向移動，將沖孔產生的孔料推出。6.根據權利要求5所述的內高壓成型管件沖孔方法，其特征在于，在S4中，驅動所述限位擋件(5)向靠近所述管件(6)方向移動第二預設...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳旭林，劉兵，鄭玉磊，陳紹明，鄧小波，羅強豐，楊杰，
申請(專利權)人：保隆安徽汽車配件有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34