本發(fā)明涉及金屬管件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備及微金屬t形管的內(nèi)高壓成形方法。

背景技術(shù)：

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著制造領(lǐng)域中微型化趨勢(shì)的不斷發(fā)展，微型零件的需求量越來(lái)越大，特別是在微型機(jī)械(micromachine)和微型機(jī)電系統(tǒng)(microelectro-mechanicalsystem，mems)中，比較典型的應(yīng)用是電子產(chǎn)品及醫(yī)療器械的零部件生產(chǎn)。當(dāng)今科技研究的兩個(gè)趨勢(shì)是巨型化和微型化。其中，微型化因其可大批量生產(chǎn)，高效率，高精度，成本低，污染少等優(yōu)勢(shì)深受市場(chǎng)的需求。目前，微成形主要分為微體積成形(如擠壓、墩粗、脹形、鍛造等)，微薄板成形(如拉伸、沖裁、彎曲等)。

作為一種較常見的內(nèi)高壓成形方式，t形三通管的內(nèi)高壓成形在實(shí)驗(yàn)研究和工業(yè)領(lǐng)域有著較廣泛的應(yīng)用。常規(guī)內(nèi)高壓成形t形管設(shè)備的介質(zhì)為液壓。在此基礎(chǔ)上，由于金屬微細(xì)管和常規(guī)尺寸管材在成形過(guò)程中存在著差異，最明顯的區(qū)別在于微金屬t形管成形過(guò)程中需要的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)尺寸的金屬t形管材，而需要提供過(guò)高的壓力對(duì)設(shè)備各方面性能要求高，難度大。

為了解決上述問題，常采用對(duì)管材加熱的方法來(lái)降低管材強(qiáng)度，以達(dá)到降低成形壓力的目的。但是，如果在采用加熱的前提下使用傳統(tǒng)的液壓成形設(shè)備加工成形，其高溫條件容易導(dǎo)致液體介質(zhì)燃燒等意外發(fā)生，所以考慮到內(nèi)高壓液體介質(zhì)燃點(diǎn)等的限制，不適用于高溫條件下成形，在一定程度上限制了微金屬t形管成形技術(shù)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種操作方便，安全性能高，能夠在高溫條件下實(shí)現(xiàn)微金屬t形管的氣壓內(nèi)高壓成形，降低對(duì)成形壓力的要求和對(duì)設(shè)備的性能要求，節(jié)省制造成本的微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備及成形方法。

(二)技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

本發(fā)明提供一種微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備，包括機(jī)架、安裝在機(jī)架上的成形模具、呈直線排布的兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭、以及用于限制t形管成形高度的成形端平衡沖頭，所述成形模具包括上模和下模，所述上模和下模上均設(shè)置有t形型腔，每個(gè)軸端進(jìn)給沖頭均與一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置連接，成形端平衡沖頭垂直于兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭設(shè)置，且與成形端平衡動(dòng)力裝置連接，兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭中的其中一個(gè)軸端進(jìn)給沖頭上設(shè)置有氣體通道，所述氣體通道與高壓氣體供給裝置連接，所述上模的底部和下模的頂部均安裝有加熱裝置；

當(dāng)上模和下模閉合時(shí)，啟動(dòng)加熱裝置，并向氣體通道內(nèi)通入高壓空氣，兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭伸入并擠壓待成形微金屬管的兩端，同時(shí)，成形端平衡沖頭向垂直并遠(yuǎn)離待成形微金屬管的方向后退預(yù)設(shè)距離，將待成形微金屬管成形為微金屬t形管。

優(yōu)選的，所述成形設(shè)備還包括熱電偶和溫控器，所述溫控器分別與加熱裝置與熱電偶連接，所述熱電偶用于實(shí)時(shí)檢測(cè)待成形微金屬管的加熱溫度。

優(yōu)選的，所述上模和下模上各相應(yīng)t形型腔的成形端兩側(cè)均設(shè)置有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)安裝有加熱棒。

優(yōu)選的，所述高壓氣體供給裝置包括高壓儲(chǔ)氣容器，所述高壓儲(chǔ)氣容器通過(guò)高壓管與氣體通道連通，所述高壓管上安裝有氣壓開關(guān)閥、安全閥、減壓閥和壓力表。

優(yōu)選的，所述成形設(shè)備還包括壓力控制器、與壓力控制器連接的壓力傳感器和壓力顯示裝置，所述壓力傳感器安裝在上模上，用于檢測(cè)合模壓力的大小。

優(yōu)選的，所述成形設(shè)備還包括與上模連接且驅(qū)動(dòng)上模升降運(yùn)動(dòng)的模具動(dòng)力裝置，所述模具動(dòng)力裝置包括從上到下依次連接的伺服電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和絲杠螺母組件。

優(yōu)選的，所述絲杠螺母組件的螺母通過(guò)安裝支架與活動(dòng)板連接，所述上模安裝在活動(dòng)板的底部，所述下模安裝在機(jī)架的底板上；

所述成形設(shè)備還包括導(dǎo)桿組件，所述導(dǎo)桿組件包括若干個(gè)導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿的底端與機(jī)架的底板連接，所述活動(dòng)板可沿導(dǎo)桿升降運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)上模升降運(yùn)動(dòng)；

所述機(jī)架的底板底部連接有第一支撐底座，所述第一支撐底座上設(shè)置有兩條平行導(dǎo)軌，兩個(gè)所述軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置安裝在兩條導(dǎo)軌內(nèi)，所述成形端平衡動(dòng)力裝置安裝在第二支撐底座上。

優(yōu)選的，所述第一支撐底座和第二支撐底座的底部均設(shè)置有支撐腳，所述支撐腳與相應(yīng)支撐底座之間設(shè)置有升降調(diào)整裝置，用于調(diào)節(jié)相應(yīng)支撐底座的水平高度。

優(yōu)選的，所述機(jī)架上設(shè)置有上限位裝置和下限位裝置，分別對(duì)上模的升降距離進(jìn)行限定。

一種利用上述的微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備實(shí)現(xiàn)微金屬t形管的內(nèi)高壓成形的方法，包括如下步驟：

s1：接通電源，將成形模具的上模與下模分離開，將待成形微金屬管置于下模的t形型腔中；

s2：上模和下模閉合，啟動(dòng)加熱裝置，并向氣體通道內(nèi)通入高壓空氣，兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭同時(shí)由待成形微金屬管的兩端向中間緩慢進(jìn)給相同距離，成形端平衡沖頭向垂直并遠(yuǎn)離待成形微金屬管的方向后退預(yù)設(shè)距離，直到成形為預(yù)定成形高度的t形管；

s3：待成形后，關(guān)閉加熱裝置，停止供氣，撤回成形端平衡沖頭和兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭，分離上模與下模，取出微金屬t形管。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明在成形模具的上模底部和下模頂部安裝加熱裝置，通過(guò)加熱裝置在氣壓內(nèi)高壓成形過(guò)程中對(duì)待成形微金屬管進(jìn)行加熱，以提高管材在成形過(guò)程中的塑性流動(dòng)性，從而有助于微金屬t形管成形性的提高，使得成形管件的壁厚更加均勻，大大提高了微金屬t形管的成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低了對(duì)成形壓力的要求和對(duì)設(shè)備的性能要求，節(jié)省了制造成本。

此外，內(nèi)高壓成形設(shè)備的介質(zhì)可采用空氣，取材方便，相對(duì)于油液等成形介質(zhì)，避免了高溫加熱下由于燃點(diǎn)引起的安全隱患問題，成形環(huán)境干凈且空氣的可壓縮性大，通過(guò)采用高壓力氣泵裝置打入高壓氣瓶，存儲(chǔ)方便，進(jìn)一步節(jié)省了制造成本。成形后氣體壓力介質(zhì)排放到空氣中，可循環(huán)利用且無(wú)污染，相比于目前常用的液壓t成形工藝，無(wú)需設(shè)置液壓油回收裝置，使用清潔，節(jié)約了加工設(shè)備的成本。

本發(fā)明的微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備可進(jìn)行不同金屬材料的氣壓t成形實(shí)驗(yàn)，研究不同成形條件對(duì)同一金屬管材或同一成形條件對(duì)于不同金屬管材t成形的影響程度，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)可以得到不同材料的最優(yōu)加工成形條件。在微成形領(lǐng)域，成形溫度是一個(gè)重要的成形條件，且對(duì)壁厚均勻有一定的影響，所以，本發(fā)明在加熱條件下的氣壓t成形工藝是一個(gè)有前景的研究方向。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備的主視圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備的左視圖；

圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中成形沖頭的工作狀態(tài)圖；

圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中上下模合模的狀態(tài)圖；

圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中成形沖頭的工作狀態(tài)圖，其中，箭頭指向?yàn)楦鳑_頭的移動(dòng)方向；

圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中高壓氣體供給裝置的連接結(jié)構(gòu)圖，其中，箭頭指向?yàn)闅怏w的流向。

圖中：

1、機(jī)架；2、成形端平衡沖頭；3、成形端平衡動(dòng)力裝置；4、上模；5、下模；6、伺服電機(jī)；7、減速器；8、聯(lián)軸器；9、滾珠絲杠螺母組件；10、第一支架；11、連接板；12、導(dǎo)桿；13、底板；14、第二支架；15、活動(dòng)板；16、上限位器；17、下限位器；18、第一支撐底座；19、導(dǎo)軌；20、第一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置；21、第二軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置；22、第一軸端進(jìn)給沖頭；23、第二軸端進(jìn)給沖頭；24、高壓儲(chǔ)氣瓶；25、高壓軟管；26、氣壓開關(guān)閥；27、安全閥；28、減壓閥；29、第二支撐底座；30、支撐腳；31、升降調(diào)整裝置；32、第一安裝穿孔；33、第二安裝穿孔；34、熱電偶安裝孔；35、高壓氣體供給裝置。

具體實(shí)施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

優(yōu)選實(shí)施例

本實(shí)施例提出了一種優(yōu)選的微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備，如圖1至圖6所示，該微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備包括機(jī)架1、安裝在機(jī)架1上的成形模具、兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭、用于限制t形管成形高度的成形端平衡沖頭2、模具動(dòng)力裝置、兩個(gè)軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置、成形端平衡動(dòng)力裝置3、導(dǎo)桿組件、加熱系統(tǒng)(加熱裝置、熱電偶和溫控器)、壓力檢測(cè)系統(tǒng)(壓力傳感器、壓力控制器和記錄儀)和高壓氣體供給裝置35等部件。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，在本實(shí)施例中，成形模具包括上模4和下模5，模具動(dòng)力裝置與上模4連接且驅(qū)動(dòng)上模4進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。其中，模具動(dòng)力裝置包括從上到下依次連接的伺服電機(jī)6、減速器7、聯(lián)軸器8和滾珠絲杠螺母組件9。上述伺服電機(jī)6與控制器、開關(guān)、限位器、220v電源相連接，并且為了防止意外情況的發(fā)生，可設(shè)置升降開關(guān)控制按鈕。減速器7安裝在第一支架10上，第一支架10安裝在機(jī)架1的連接板11上。聯(lián)軸器8與減速器7連接，并安裝在第一支架10與機(jī)架1的連接板11之間。

參見圖2，導(dǎo)桿組件包括對(duì)稱設(shè)置的四個(gè)導(dǎo)桿12，四個(gè)導(dǎo)桿12均固定安裝在機(jī)架1的底板13上。滾珠絲杠螺母組件9的絲杠與聯(lián)軸器8連接，滾珠絲杠螺母組件9的螺母安裝在第二支架14上，第二支架14的底部與活動(dòng)板15連接，螺母升降運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)活動(dòng)板15沿導(dǎo)桿組件的四個(gè)導(dǎo)桿12進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。上模4安裝在活動(dòng)板15的底部，可隨活動(dòng)板15的升降運(yùn)動(dòng)而升降。下模5固定安裝在機(jī)架1的底板13上，且位于上模4的正下方。上模4和下模5上均設(shè)置有t形型腔。當(dāng)合模時(shí)，待成形微金屬管位于上模4的t形型腔和下模5的t形型腔形成的t形密閉腔中進(jìn)行內(nèi)高壓成形。

在本實(shí)施例中，上模4連接有壓力傳感器，可實(shí)時(shí)檢測(cè)合模壓力的大小，使得合模力控制在合理的范圍，在不影響成形的同時(shí)不損壞成形模具，延長(zhǎng)了成形模具的使用壽命。壓力控制器分別與壓力傳感器和記錄儀連接。壓力控制器接收壓力傳感器的壓力檢測(cè)信號(hào)并將該檢測(cè)信號(hào)傳輸給記錄儀進(jìn)行顯示，以方便操作者觀察成形過(guò)程中的受力情況。

在本實(shí)施例中，機(jī)架1的左側(cè)壁上設(shè)置有上限位器16和下限位器17(參見圖1)，上限位器16和下限位器17分別位于活動(dòng)板15所能升降活動(dòng)的上下兩個(gè)極限位置，其中，上極限位置處于機(jī)架1的連接板11與活動(dòng)板15之間，下極限位置處于活動(dòng)板15與下模5之間，從而對(duì)上模4的升降距離進(jìn)行限制，用以防止壓力過(guò)大而破壞微金屬管材的t形成形模具。

在本實(shí)施例中，參見圖3，機(jī)架1的底板底部連接有第一支撐底座18，第一支撐底座18上設(shè)置有兩條平行的導(dǎo)軌19，兩個(gè)軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置安裝在兩條導(dǎo)軌19的兩端部，呈同一直線排布。兩個(gè)軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置為第一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置20和第二軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置21。第一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置20和第二軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置21的結(jié)構(gòu)基本相同，均包括支架以及安裝在支架上且依次連接的伺服電機(jī)、減速器和聯(lián)軸器。兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭為第一軸端進(jìn)給沖頭22和第二軸端進(jìn)給沖頭23。第一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置20與第一軸端進(jìn)給沖頭22連接，用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一軸端進(jìn)給沖頭22沿水平方向前后運(yùn)動(dòng)，第二軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置21與第二軸端進(jìn)給沖頭23連接，用來(lái)驅(qū)動(dòng)第二軸端進(jìn)給沖頭23沿水平方向前后運(yùn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，參見圖5，第一軸端進(jìn)給沖頭22和第二軸端進(jìn)給沖頭23的徑向外徑與待成形微金屬管的內(nèi)徑一致，不僅使兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭的端部在成形過(guò)程中能夠伸入待成形微金屬管的兩端管內(nèi)，而且可以保持氣壓內(nèi)高壓成形過(guò)程中的壓力，保證氣密性，防止發(fā)生漏氣現(xiàn)象而影響微金屬t形管的成形。

在本實(shí)施例中，參見圖1、3和圖6，第二軸端進(jìn)給沖頭23的中心開設(shè)有氣體通道，該氣體通道與高壓氣體供給裝置35連接。高壓氣體供給裝置35包括高壓儲(chǔ)氣瓶24和高壓空氣壓縮機(jī)，高壓空氣壓縮機(jī)可用來(lái)給高壓儲(chǔ)氣瓶24充氣，預(yù)存儲(chǔ)氣壓一般為40mpa，此氣壓設(shè)備理論輸出壓力上最高能達(dá)到30mpa，最低達(dá)到0.5mpa，可使用小型空氣壓縮機(jī)對(duì)高壓儲(chǔ)氣瓶24充氣，易于操作，方便快捷。高壓儲(chǔ)氣瓶24通過(guò)高壓軟管25、不銹鋼管道等高壓管與氣體通道連接，高壓軟管25上安裝有氣壓開關(guān)閥26、安全閥27、減壓閥28和測(cè)量高壓空氣的壓力表(附圖未示出)。需要通氣時(shí)，打開氣壓開關(guān)閥26，通過(guò)高壓軟管25和不銹鋼管道等高壓管向第二軸端進(jìn)給沖頭23的氣體通道內(nèi)通入成形介質(zhì)高壓氣體。

上述的高壓氣體采用空氣，取材方便，相對(duì)于油液等成形介質(zhì)，避免了高溫加熱下由于燃點(diǎn)引起的安全隱患問題，成形環(huán)境干凈且空氣的可壓縮性大，通過(guò)采用高壓力氣泵裝置打入高壓儲(chǔ)氣瓶24，存儲(chǔ)方便，進(jìn)一步節(jié)省了制造成本。成形后氣體壓力介質(zhì)排放到空氣中，可循環(huán)利用且無(wú)污染，相比于目前常用的液壓t成形工藝，無(wú)需設(shè)置液壓油回收裝置，使用清潔，節(jié)約了加工設(shè)備的成本。

成形端平衡動(dòng)力裝置3安裝在第二支撐底座29上。成形端平衡沖頭2垂直于兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭設(shè)置，且與成形端平衡動(dòng)力裝置3連接，成形端平衡動(dòng)力裝置3用來(lái)驅(qū)動(dòng)成形端平衡沖頭2沿垂直于兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭的水平方向前后運(yùn)動(dòng)，即，成形端平衡沖頭2的運(yùn)動(dòng)軌跡與第一軸端進(jìn)給沖頭22、第二軸端進(jìn)給沖頭23的運(yùn)動(dòng)軌跡之間形成“t”形。

在本實(shí)施例中，第一支撐底座18的底部?jī)啥烁髟O(shè)置有支撐腳30，支撐腳30與第一支撐底座18之間設(shè)置有升降調(diào)整裝置31，通過(guò)升降調(diào)整裝置31可調(diào)整第一支撐底座18的水平高度，使第一支撐底座18保持水平。第二支撐底座29的底部也設(shè)置有支撐腳30，支撐腳30與第二支撐底座29之間同樣設(shè)置有升降調(diào)整裝置31，通過(guò)此升降調(diào)整裝置31可調(diào)整第二支撐底座29的水平高度，使第二支撐底座29保持水平。

在本實(shí)施例中，參見圖4，上模4的底部且位于上模t形型腔的成形端兩側(cè)(成形困難的地方)各設(shè)置有兩個(gè)第一安裝穿孔32，四個(gè)第一安裝穿孔32均貫穿上模4且平行于成形端平衡沖頭2設(shè)置，每個(gè)第一安裝穿孔32內(nèi)安裝有加熱棒，可在t形管成形過(guò)程中加熱容納在上模t形型腔內(nèi)的待成形微金屬管上半部。下模5的頂部且位于下模t形型腔的成形端兩側(cè)(成形困難的地方)各設(shè)置有兩個(gè)第二安裝穿孔33，四個(gè)第二安裝穿孔33均貫穿上模4且平行于成形端平衡沖頭2設(shè)置，每個(gè)第二安裝穿孔33內(nèi)也安裝有加熱棒，可在t形管成形過(guò)程中加熱容納在下模t形型腔內(nèi)的微金屬管下半部。兩側(cè)的第一安裝穿孔32和第二安裝穿孔33上下對(duì)稱設(shè)置，上下模上的加熱棒共同均勻地加熱待成形微金屬管，與對(duì)成形管材的某一部分進(jìn)行加熱相比，不僅可以提高管材在成形過(guò)程中的塑性流動(dòng)性，有助于微金屬t形管成形性的提高，使得成形管件的壁厚更加均勻，提高微金屬t形管的成形質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且可以降低對(duì)成形壓力的要求和對(duì)設(shè)備的性能要求，節(jié)省制造成本。這種整體式加熱方式操作方便，溫升快、高效，易于控制。

在本實(shí)施例中，上模4的底部且位于上模t形型腔的成形端正上方處，以及下模5的頂部且位于下模t形型腔的成形端正下方處各設(shè)置有一熱電偶安裝孔34，即上模4上的熱電偶安裝孔34恰好位于上模4兩側(cè)的第一安裝穿孔32之間，下模5上的熱電偶安裝孔34恰好位于下模5兩側(cè)的第二安裝穿孔33之間。上模4和下模5上的熱電偶安裝孔34內(nèi)各安裝有熱電偶，可分別檢測(cè)待成形微金屬管上半部和下半部的加熱溫度。溫控器安裝在上模4或下模5上，溫控器分別與上述的各熱電偶和相應(yīng)的加熱棒連接。溫控器可根據(jù)各熱電偶檢測(cè)到的溫度信號(hào)控制啟動(dòng)或關(guān)閉相應(yīng)的加熱棒，方便對(duì)待成形微金屬管的加熱溫度進(jìn)行控制，控制加熱溫度在滿足試驗(yàn)需要的合適范圍，有助于成形性的提高。采用上述加熱系統(tǒng)可以進(jìn)行不同溫度對(duì)比試驗(yàn)，以便研究溫度對(duì)金屬成形性能的影響。

具體的，使用本實(shí)施例的成形設(shè)備成形微金屬t形管的過(guò)程如下：

如圖1和圖5，首先接通電源，控制模具動(dòng)力裝置的伺服電機(jī)6反轉(zhuǎn)回到初始位置，該伺服電機(jī)6驅(qū)動(dòng)絲杠反向運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)活動(dòng)板15向上運(yùn)動(dòng)，使成形模具的上模4和下模5分離出一定空間，將待成形微金屬管放置在下模5的t形型腔內(nèi)。然后，控制上述的伺服電機(jī)6正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)絲杠正向運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)活動(dòng)板15向下運(yùn)動(dòng)，使下壓成形模具至上模4與下模5緊密貼合(此時(shí)要使成形件與模腔緊密貼合，以保證成形的完整性)。之后，溫控器控制加熱棒開始工作，對(duì)待成形微金屬管進(jìn)行加熱，以提高待成形微金屬管的塑形流動(dòng)，啟動(dòng)高壓氣體供給裝置35，向氣體通道內(nèi)通入高壓空氣，對(duì)管材內(nèi)加壓，同時(shí)，在第一軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置20和第二軸端進(jìn)給動(dòng)力裝置21的兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，第一軸端進(jìn)給沖頭22和第二軸端進(jìn)給沖頭23同步(移動(dòng)速度相同)且緩慢地由待成形微金屬管的兩端向中間推進(jìn)移動(dòng)，以進(jìn)行補(bǔ)料；在成形端平衡動(dòng)力裝置3的驅(qū)動(dòng)下，成形端平衡沖頭2緩慢地向遠(yuǎn)離待成形微金屬管的方向后退(為了出現(xiàn)t形)，當(dāng)成形端平衡沖頭2移動(dòng)到預(yù)定位置(達(dá)到成形高度的預(yù)設(shè)距離)后，推動(dòng)第一軸端進(jìn)給沖頭22和第二軸端進(jìn)給沖頭23停止運(yùn)動(dòng)。為了保證管材的成形完整，在第一軸端進(jìn)給沖頭22和第二軸端進(jìn)給沖頭23停止運(yùn)動(dòng)后，需要保壓一段時(shí)間之后再泄壓。在高氣壓、以及成形模具、兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭和成形端平衡沖頭2的共同作用下，待成形微金屬管最終成形為具有預(yù)定成形高度的微金屬t形管。待充分成形后，先停止加熱，后停止進(jìn)給和供氣，撤去兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭，分離上下模，取出成形的微金屬t形管。采用上述方法成形的微金屬t形管成形完整，成形端外壁平整規(guī)則，成形質(zhì)量高。

本發(fā)明的微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備成形模具采用不銹鋼，壽命長(zhǎng)，同時(shí)可進(jìn)行其他金屬材料的氣壓t成形實(shí)驗(yàn)，研究不同成形條件對(duì)同一金屬管材或同一成形條件對(duì)于不同金屬管材t成形的影響程度，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)可以得到不同材料的最優(yōu)加工成形條件。

例如，采用鋁材的微形管l*d*t＝5mm*1mm*0.2mm，查找可知鋁在溫度為20℃-100℃之間的線膨脹系數(shù)α＝2.303*10^-5，所以在溫度變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。設(shè)常溫下需要成形的鋁管的壓力為p1(mpa)，假設(shè)常溫為t1＝20℃，在加熱后，由于溫度應(yīng)力的產(chǎn)生，對(duì)鋁管內(nèi)部的壓應(yīng)力σt＝α*e*(t2-t1)。其中e為管材的彈性系數(shù)(e＝71.7gpa＝0.717*10⁵)，設(shè)t2＝80℃。所以在相同條件下溫度從20℃加熱到80℃，可以產(chǎn)生的溫度應(yīng)力σt＝α*e*(t2-t1)＝99mpa。設(shè)80℃時(shí)需要的成形壓力為p2，有p1＝σt+p2，可見成形溫度對(duì)降低成形壓力極為有效，且對(duì)壁厚均勻有一定的影響。此外，如果用液體介質(zhì)還需要考慮摩擦和燃點(diǎn)等問題，由此，本發(fā)明在加熱條件下的氣體內(nèi)高壓成形工藝是一個(gè)有前景的研究方向。

此外，本實(shí)施例還提供了一種利用上述的微金屬t形管的內(nèi)高壓成形設(shè)備實(shí)現(xiàn)微金屬t形管的內(nèi)高壓成形的方法，包括如下步驟：

s1：接通電源，將成形模具的上模4與下模5分離開，將待成形微金屬管置于下模5的t形型腔中；

s2：上模4和下模5閉合，啟動(dòng)加熱裝置，并向氣體通道內(nèi)通入高壓空氣，兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭同時(shí)由待成形微金屬管的兩端向中間緩慢進(jìn)給相同距離，成形端平衡沖頭2向垂直并遠(yuǎn)離待成形微金屬管的方向后退預(yù)設(shè)距離，直到成形為預(yù)定成形高度的t形管；

s3：待成形后，關(guān)閉加熱裝置，停止供氣，撤回成形端平衡沖頭2和兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭，分離上模4與下模5，取出微金屬t形管。

本發(fā)明中兩個(gè)軸端進(jìn)給沖頭進(jìn)給要保證一致，才能更好的保證成形件的壁厚均勻程度。成形過(guò)程使用加熱的方式來(lái)降低對(duì)成形壓力的需求，降低了提高壓力的設(shè)備性能要求和成本。本發(fā)明采用氣壓內(nèi)高壓的方式成形，避免考慮加熱條件下由于油液等成形介質(zhì)燃點(diǎn)低的一系列問題，脹形介質(zhì)環(huán)保廉價(jià)環(huán)保，不需要潤(rùn)滑等工藝，簡(jiǎn)化了成形的工藝過(guò)程，打破了傳統(tǒng)的微型加工工藝，是符合產(chǎn)品制造發(fā)展趨勢(shì)的一種手段，同時(shí)也對(duì)設(shè)備和加工工藝過(guò)程的氣密性提出了要求。根據(jù)材料的性質(zhì)采用加熱的方法提高管材在成形過(guò)程中的塑性流動(dòng)性，可以使得成形件質(zhì)量提高。

需要理解的是，以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行的描述只是為了說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)路線和特點(diǎn)，其目的在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，但本發(fā)明并不限于上述特定實(shí)施方式。凡是在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出的各種變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。