内高压多次成型方法与流程

机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术1.本发明涉及内高压成型方法技术领域，具体涉及一种内高压多次成型方法。背景技术：2.内高压成型也叫液压成型或液力成型，是一种利用液体作为成型介质，通过控制内压力和材料流动来达到成型中空零件目的的材料成型工艺。内高压成型主要用于管件的成型，例如圆管、方管、异型管等，管件在成型之前称为管坯。加工时，管坯放入下模镶块，然后上模镶块在油压机作用下与下模闭合。然后位于管坯两端的左侧推头和右侧顶住管坯的相应端，提供管坯轴向力，该轴向力用于补料。3.常规的内高压方法为一次成型，并且常规内高压成型成品与管坯的膨胀比为增加25％，对于膨胀比的增加高于25％的情况，一次成型的方法会导致管坯无法承受内部持续高压，造成管坯开裂，进而导致成品无法形成。技术实现要素：4.本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种非一次成型，缓解管坯内高压承受能力，降低管坯成型过程中开裂可能性的内高压多次成型方法。5.本发明采用的技术方案如下：6.一种内高压多次成型方法，包括以下步骤：7.s1、取待成型的管坯、对应的上模镶块、下模镶块、左侧推头、右侧推头，将管坯放入下模镶块上，闭合上模镶块，使左侧推头和右侧推头分别顶住管坯的两端；8.s2、对管坯进行内高压成型，使其周长达到成品周长减去管坯原周长差值的一半以上，且小于成品周长，得到半成品，成品周长为上模镶块与下模镶块闭合后中空周长；9.s3、打开上模镶块，将半成品从下模镶块上取下；10.s4、对半成品进行退火；11.s5、对半成品进行酸洗，去除退火后的半成品表面氧化皮；12.s6、对半成品进行常温磷化处理，在其表面形成一层磷化膜；13.s7、将半成品再次放入下模镶块上，闭合上模镶块，使左侧推头和右侧推头分别顶住管坯的两端；14.s8、对半成品进行二次内高压成型，使其达到成品形状和尺寸，得到成品。15.优选的，步骤s2中内高压成型的具体步骤为：内高压成型压力150mpa，阶梯式补料、加压，实时观察，若管坯表面起皱，则减少左侧推头和/或右侧推头的推进量，若管坯表面破裂，则增加左侧推头和/或右侧推头的推进量。16.优选的，步骤s4中的退火使用热处理炉进行，温度为870℃，转速为38r/min。17.优选的，步骤s5中酸洗所用材料为180～320g/l的硫酸，酸洗温度为60～80℃，酸洗时间为35～50min。18.优选的，步骤s6中磷化处理所用材料为15～35g/l的zn2+、20～50g/l的no3-、8～20g/l的p2o5,3g/l的fe2+，总酸度为35～100点，游离酸度为1～5点，磷化处理温度为常温，磷化处理时间为30～40s。19.优选的，步骤s8中内高压成型的具体步骤与步骤s2相同。20.优选的，上模镶块和下模镶块的材料均为cr12mov模具钢，淬火硬度为hrc52～58。21.优选的，步骤s8后还包括步骤s9：打开上模镶块，将成品从下模镶块上取下；步骤s9后还包括步骤s10：对成品进行退火。22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：将常规的一次成型的方式改为二次成型，在第一次成型时，使其膨胀到使其周长达到成品周长减去管坯原周长差值的一半以上，且小于成品周长，防止管坯开裂，并且在第一次成型后，对半成品进行退火、酸洗、磷化处理，增加半成品内高压承受能力，防止二次成型时开裂，随后进行第二次成型，得到成品。两次成型方式的结合，以及两次成型之间的处理方法设计，减少管坯和半成品开裂的可能性，进而提高成品的成功率。具体实施方式23.下面对本发明作详细的说明。24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。25.一种内高压多次成型方法，包括以下步骤：26.s01：取待成型的管坯、对应的上模镶块、下模镶块、左侧推头、右侧推头，上模镶块和下模镶块的材料均为cr12mov模具钢，淬火硬度为hrc52～58；将管坯放入下模镶块上，闭合上模镶块，使左侧推头和右侧推头分别顶住管坯的两端；27.s02：对管坯进行内高压成型，内高压成型压力150mpa，阶梯式补料、加压，实时观察，若管坯表面起皱，则减少左侧推头和/或右侧推头的推进量，若管坯表面破裂，则增加左侧推头和/或右侧推头的推进量，使其周长达到成品周长减去管坯原周长差值的一半以上，且小于成品周长，得到半成品；成品周长为上模镶块与下模镶块闭合后中空周长；28.s03：打开上模镶块，将半成品从下模镶块上取下；29.s04：对半成品进行退火，退火使用热处理炉进行，温度为870℃，转速为38r/min；30.s05：对半成品进行酸洗，酸洗所用材料为180～320g/l的硫酸，酸洗温度为60～80℃，酸洗时间为35～50min，去除退火后的半成品表面氧化皮；31.s06：对半成品进行常温磷化处理，磷化处理所用材料为15～35g/l的zn2+、20～50g/l的no3-、8～20g/l的p2o5,3g/l的fe2+，总酸度为35～100点，游离酸度为1～5点，磷化处理温度为常温，磷化处理时间为30～40s，在半成品表面形成一层2μm～6μm的磷化膜；32.s07：将半成品再次放入下模镶块上，闭合上模镶块，使左侧推头和右侧推头分别顶住管坯的两端；33.s08：对半成品进行二次内高压成型，内高压成型压力150mpa，阶梯式补料、加压，实时观察，若管坯表面起皱，则减少左侧推头和/或右侧推头的推进量，若管坯表面破裂，则增加左侧推头和/或右侧推头的推进量，使其达到成品形状和尺寸，得到成品。34.s09：打开上模镶块，将成品从下模镶块上取下；35.s10：对成品进行退火，退火使用热处理炉进行，热处理炉分为三个区域，第一个区域预热区，温度为450℃；第二个区域为保温区，温度为550℃；第三个区域为冷却区，随炉冷却；36.经过步骤s04的退火步骤，能够合理调节半成品的延伸率、屈服强度和抗拉强度。步骤s05酸化和步骤s06磷化的结合，用于减小半成品在后续加工中与上模镶块、下模镶块内腔的摩擦力，增加润滑作用，加大后续加工的工艺窗口。步骤s10用于消除加工的残余应力，提高成品的台架寿命次数和路试效果，保证成品在试验过程中容易符合要求。37.经过有限次的实验对比验证，使用常规的一次成型方法，成品合格率为10％；使用本发明的成型方法，成品合格率为98.5％；在未增加步骤s05酸化和步骤s06磷化时，成品合格率为60％，增加该两步骤后，成品合格率为98.5％，并且成品胀型位置的表面粗糙度优于未增加步骤s05酸化和步骤s06磷化的方法。38.根据本发明进行汽车底盘上后桥横梁成型实验：39.成品要求：无起皱、无开裂；成品最大截面周长287.56mm。40.实验材料：管坯直径φ70mm、周长219.8mm，与成品最大截面周长膨胀比增加30.8％，超过常规膨胀比增加量25％。41.实验方法：本发明步骤s01～s10；其中，步骤s02中，第一次内高压成型使管坯周长达到263.2mm，膨胀比增加19.7％。经过步骤s03～s06后，半成品的延伸率比胀形前高5％，屈服强度和抗拉强度都降低了6％。42.实验结果：成品表面无起皱、无开裂，成型合格。43.实验结论：本方法能够实现膨胀比增加超过25％的成品成型。44.本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。









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