(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123086553.8 (22)申请日 2021.12.09 (73)专利权人 安徽工业大学 地址 243002 安徽省马鞍山市花 山区湖东 路59号 (72)发明人 方进秀　朱振宇　王大豪　莫健华　 黄贞益　 (74)专利代理 机构 安徽知问律师事务所 34134 代理人 金贝贝 (51)Int.Cl. B21D 37/10(2006.01) B21D 53/88(2006.01) B21D 37/16(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于管 料成形的热成形装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种用 于管料成形的热 成形装置， 属于材料塑性成形领域。 本实用新型 包括凹模， 凹模的中部设有用于放置待成形管料 的中空腔室， 中空腔室的内壁上设有成形腔， 中 空腔室底部同轴设有底部固定座， 底部固定座上 方设有铜环， 铜环内部同轴安装有中心固定座， 铜环和底部固定座外周设有陶瓷绝缘套， 陶瓷绝 缘套和凹模内壁之间即为待成形管料的放置区 域。 本实用新型克服现有技术中高强钢波纹管利 用传统成形方法制造质量不佳、 操作较为复杂的 问题， 可以有效提高管料胀形极限， 保障成形质 量， 尤其适宜高强钢等低电导率材料的波纹管加 工。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 216369829 U 2022.04.26 CN 216369829 U 1.一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 包括凹模 （2） ， 凹模 （2） 的中部设有用 于放置待成形管料 （1） 的中空腔室， 中空腔室的内壁上设有成形腔， 中空腔室底部同轴设有 底部固定座 （4） ， 底部固定座 （4） 上方设有铜环 （3） ， 铜环 （3） 内部同轴安装有中心固定座 （5） ， 铜环 （3） 和底部固定座 （4） 外周设有陶瓷绝缘套 （6） ， 陶瓷绝缘套 （6） 和凹模 （2） 内壁之 间即为待成形 管料 （1） 的放置区域。 2.根据权利要求1所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 底部固定座 （4） 顶部设有与中心固定座 （5） 底部相配合的定位腔， 中心固定座 （5） 配合嵌入该定位腔中。 3.根据权利要求1所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 中心固定座 （5） 为中空筒状结构， 且中心固定座 （5） 的筒壁上沿周向间隔设有多组贯穿其厚度的安装 孔。 4.根据权利要求1所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 还包括有电源 系统， 电源系统分别用于与待成形管料 （1） 和铜环 （3） 相连， 用于控制待成形管料 （1） 和铜环 （3） 之间洛伦兹力的产生。 5.根据权利要求4所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 电源系统包括 电源 （8） 、 导线 （9） 和夹持电极 （10） ， 夹持电极 （10） 设置于待成形管料 （1） 两端， 待成形管料 （1） 、 铜环 （3） 和电源系统构成完整的通电回路。 6.根据权利要求4所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 包括两组电源 系统， 待成形 管料 （1） 和铜环 （3） 分别与一组电源系统构成完整的通电回路。 7.根据权利要求4所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 凹模 （2） 内壁 上仅于单侧开设有成形腔， 铜环 （3） 则包括位于待成形管料 （1） 内部且正对该成形腔一侧的 铜棒 （12） ， 以及周向填充于除铜棒 （12） 所在区域的垫环 （11） ， 铜棒 （12） 与待成形管料 （1） 串 联后与一组电源系统构成一个完整的通电回路。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 凹模 （2） 内壁上还设有与成形腔相贯 通的排气孔。 9.根据权利要求1 ‑7任一项所述的一种用于管料成形的热成形装置， 其特征在于： 陶瓷 绝缘套 （6） 的底部与待成形管料 （1） 底部 之间具有一定间隙， 陶瓷绝缘套 （6） 顶部与铜环 （3） 顶部之间具有一定间隙。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216369829 U 2一种用于管料成形的热成形装 置 技术领域 [0001]本实用新型涉及塑性成形技术领域， 更具体地说， 涉及一种用于管料成形的热成 形装置。 背景技术 [0002]金属薄壁构件作为缓冲吸能元件， 广泛应用于汽车、 轮船和飞机等几乎所有交通 工具的碰撞动能耗散系统中。 金属薄壁构件主要 是靠自身的塑性变形来吸收车辆碰撞中的 冲击动能， 在受到撞击载荷的作用时， 其破坏模式稳定， 以本身的塑性变形来吸收和消耗能 量， 并产生一定的压溃行程， 从而达到吸收车辆的动能， 减少车内乘员损伤， 降低车辆减速 度的目的。 [0003]目前高强钢波纹管件普遍采用压弯焊接复合成形、 旋压成形和液压成形方式， 但 各种加工方式均具有明显不 足， 如压弯成形存在的主要问题如下： 波纹管在成形过程中， 首 先在平板上压筋， 而平板压筋后其型面拱曲严重导致其在后续压弯弯曲模上逐次压弯 时， 无法与模 具型面完全贴合而产生晃动， 从而使得成形后的型面偏扭较为严重， 成形精度差。 旋压成形存在的主要问题如下： 一般旋压道 次较多， 毛坯表面加工硬化严重， 硬化层较厚， 导致旋压后制件口部易开裂。 液压成形需要有专用设备或对原有设备进行改造， 前期生产 成本投入较高； 同时成形过程包括合模、 充液、 加压、 保压、 卸压和分模等一系列动作， 因而 流程较复杂， 影响因素多， 对加工环 境及设备精度的要求较高。 因此开 发新的波纹管成形工 艺， 以提高成形质量， 增强操作便利性是极为必要的。 [0004]经检索， 申请号为2014101285569的申请案公开了一种波纹管成形装置及用该装 置加工的波纹管， 包括： 整流器、 电阻、 开关、 电容器、 升压变压器、 上固定板、 固定螺栓、 压 块、 模架、 约束模、 线圈、 下固定板、 T形台、 梯形孔、 排气孔、 固定槽、 导线孔； 此外， 该案的基 于电磁成形原理的薄壁吸能波纹管成形方法， 加工工序少， 加工效率高， 成形精度高， 其管 件成形速度极快， 可以使 金属薄壁管在高应变率下成形， 大大提高金属材料的可塑性， 大幅 度提高材料的屈 服强度。 通过改变模具中约束模形状， 可形成不同的波形， 其加工柔性大。 该案仍具有 进一步优化的空间， 探索不同的热成形 方法也成为行业内的研究新方向。 实用新型内容 [0005]1.实用新型要解决的技 术问题 [0006]本实用新型的目的在于针对目前波纹管传统成形方式质量不佳、 操作较为复杂的 问题， 拟提供一种用于管料成形的热成形装置， 可以有效提高管料胀形极限， 保障成形质 量， 尤其适宜高强钢等低电导 率材料的波纹管加工 。 [0007]2.技术方案 [0008]为达到上述目的， 本实用新型提供的技 术方案为： [0009]本实用新型的一种用于管料成形的热成形装置， 包括凹模， 凹模的中部设有用于 放置待成形管料 的中空腔室， 中空腔室的内壁上设有成形腔， 中空腔室底部同轴设有底部说　明　书 1/5 页 3 CN 216369829 U 3