TCI222-2023三通管液壓成形技術(shù)規(guī)范

ICS49.035

CCSV20/29

T

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CI222-2023

三通管液壓成形技術(shù)規(guī)范

TechnicalspecificationforT-shapetubeforming

學(xué)兔兔標(biāo)準(zhǔn)下載

2023-12-11發(fā)布2023-12-11實(shí)施

中國(guó)國(guó)際科技促i進(jìn)會(huì)?發(fā)布

T/CI222-2023

三通管液壓成形技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了三通管液壓成形工藝的材料、設(shè)備、工裝、工藝過程控制、質(zhì)量控制、

人員、安全等要求。

本文件適用于管外徑為(5~150)mm、管壁厚為(0.5~2.5)mm的三通管液壓成形,其中

薄壁管的材料可適用于鋁合金、不銹鋼、鈦合金等。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版

本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文

件。

GBn221鋁及鋁合金冷拉管

GBN2296航空用不銹鋼無縫鋼管規(guī)范

GB/T4436鋁及鋁合金管外形尺寸及公差

HB4-55-95導(dǎo)管彎曲半徑

HB6058-1996管套

HB/Z292-1996飛機(jī)金屬導(dǎo)管制造

HB5800-1999一般公差

Q/5A3126-2004數(shù)控導(dǎo)管成形工藝規(guī)范

HB/Z408-2013鋁合金小彎曲半徑管的內(nèi)壓推彎成形工藝

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

液壓成形Hydroforming

學(xué)兔兔利用液體作為傳力介質(zhì)或模具使工件成形的一種塑性加工技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)下載稱為液壓成形。

3.2

內(nèi)壓Internalpressure

三通管成形時(shí)向管坯內(nèi)注入液體以支撐管材脹形的壓力。

3.3

1

T/CI222-2023

進(jìn)給量Feedvalue

三通管成形時(shí)，管坯密封后，左、右推頭的軸向位移量。

3.4

反沖推頭Counterpunch

三通管液壓成形為支管提供反推力的部件。

4技術(shù)要求

4.1材料

4.1.1管材

管材應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)：

GBn221鋁及鋁合金冷拉管

GJB2296航空用不銹鋼無縫鋼管規(guī)范

4.1.2潤(rùn)滑劑

潤(rùn)滑劑應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯?，?duì)管材無腐蝕和易溶于有機(jī)溶劑。

可釆用機(jī)油(航空滑油60%~80%和石蠟20%~40%的混合液)、聚四氟乙烯薄膜、

油性二硫化鉬、航空潤(rùn)滑脂作為潤(rùn)滑劑。

潤(rùn)滑劑應(yīng)根據(jù)潤(rùn)滑要求均勻地涂在管壁接觸的所有活動(dòng)面上，包括模具型腔、推

頭和管坯外壁。

4.1.3.成形介質(zhì)

成形介質(zhì)由純水或由水添加一定比例乳化油組成的乳化液。

4.2設(shè)備

設(shè)備應(yīng)滿足以下要求：

a)應(yīng)能保證三通管成形過程運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠、動(dòng)作準(zhǔn)確、壓力穩(wěn)定且調(diào)節(jié)和控制方便。

b)應(yīng)具有工作臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)主油缸、左右側(cè)推油缸的運(yùn)動(dòng)和提供系統(tǒng)壓力的功能，主油

缸用于移動(dòng)上半模至工作位置，并提供上半模與下半模的合模力，左右側(cè)推油缸提

供零件變形所需的推力，整個(gè)系統(tǒng)的速度和壓力應(yīng)連續(xù)可調(diào)。

學(xué)兔兔c)設(shè)備應(yīng)能為三通管成形提供足夠的推力，根據(jù)零件材料成形性標(biāo)準(zhǔn)下載能與支管直徑等可調(diào)

節(jié)合適的成形內(nèi)壓，基本成形內(nèi)壓參數(shù)可按公式（5）近似估算。

d)上、下活動(dòng)工作臺(tái)具有良好的平行度以及模具固定的卡槽，工作時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、可控，

無卡死、滯澀等現(xiàn)象。

2

T/CI222-2023

e)工作臺(tái)和左右油缸移動(dòng)時(shí)應(yīng)無爬行和沖擊現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)方式轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確、靈活，各部件

鎖緊裝置不應(yīng)松動(dòng)。

f)機(jī)床及工作裝置系統(tǒng)應(yīng)有足夠的剛度。

g)應(yīng)具備可靠的潤(rùn)滑裝置，保證各運(yùn)轉(zhuǎn)部位得到正常的潤(rùn)滑，并應(yīng)具有防塵措施。

h)液壓、潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)不滲、不漏。

4.3工裝

4.3.1工裝結(jié)構(gòu)

三通管液壓成形用工裝如圖1所示，包括上模、下模、左推頭、右推頭、反沖推頭。

1-左推頭；2-上模；3-管坯；4-右推頭；5-下模；6-反沖推頭

圖1三通管液壓成形工裝結(jié)構(gòu)示意

4.3.2上模和下模

上、下模的型腔是零件成形關(guān)鍵，它們的分模面應(yīng)與工作臺(tái)面平行；上、下模的分模線

為三通管主管中心為界，上模型腔為三通管主管一半，下模型腔由主管一半與支管組成，如

圖1所示。上、下模技術(shù)要求：

a)上模和下模合模時(shí)，間隙應(yīng)小于0.1mm。

b)上模和下模的型腔是工作部分，其形狀和尺寸取決于三通管零件的形狀和尺寸。

c)模具型腔的直徑應(yīng)大于管坯直徑0.2mm~0.4mm。

d)型腔兩端設(shè)計(jì)一個(gè)合適半徑的圓角，防止推頭與模具間刮損。

e)上下模具選擇高強(qiáng)度、耐磨損材料，型腔表面需要進(jìn)行滲碳和淬火處理，硬度要求

學(xué)兔兔HRC55~65；模具型腔粗糙度Ra要求不大于0.8μm。標(biāo)準(zhǔn)下載

4.3.3左推頭和右推頭

三通管液壓成形采用剛體密封，左、右推頭在成形時(shí)提供推力與密封作用，其技術(shù)要求

如下：

3

T/CI222-2023

a)推頭尾部應(yīng)與推入油缸連接，其尺寸要求根據(jù)油缸卡盤大小設(shè)計(jì)，成形過程中應(yīng)保

證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無松動(dòng)，且拆裝簡(jiǎn)單易操作。

b)選擇其中的一個(gè)推頭設(shè)計(jì)與壓力源連接的通道，使成形介質(zhì)能夠流入管坯。

c)在成形時(shí)推頭臺(tái)階端面與管坯端面接觸，臺(tái)階高度應(yīng)小于或等于管坯厚度保證密封

性，并且需要進(jìn)行倒角處理。

d)左右推頭應(yīng)選擇高強(qiáng)度、耐磨損材料，表面需要進(jìn)行滲碳和淬火處理，硬度要求

HRC40~50，與模具型腔配合面的粗糙度Ra不大于0.8μm。

4.3.4反沖推頭

反沖推頭在支管成形時(shí)提供反推力，其技術(shù)要求如下：

a)反沖推頭直徑應(yīng)小于下模支管型腔直徑。

b)反沖推頭應(yīng)進(jìn)行倒圓角處理。

c)反推沖頭應(yīng)選擇高強(qiáng)度、耐磨損材料，表面需要進(jìn)行滲碳和淬火處理，硬度要求

HRC40~50，與模具型腔與支管配合面的粗糙度Ra不大于0.8μm。

5工藝控制要求

5.1工藝過程

三通管液壓成形工藝原理如圖2所示，成形工藝過程如圖3所示。

（a）成形前（b）成形后

1-左推頭；2-上模；3-管坯；4-右推頭；5-下模；6-反沖推頭

圖2三通管液壓成形工裝結(jié)構(gòu)示意

5.2設(shè)備準(zhǔn)備

學(xué)兔兔5.2.1調(diào)整設(shè)備，保證設(shè)備各部分運(yùn)轉(zhuǎn)正常。標(biāo)準(zhǔn)下載

5.2.2安裝模具，應(yīng)使模具型腔的合力作用中心，左右推頭中心與軸向液壓缸軸線相重

合，以防止壓力機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)偏斜。

5.2.3上、下模合模時(shí)，型腔錯(cuò)位量應(yīng)不大于0.05mm，為使模具合模間隙不大于0.1mm，

4

T/CI222-2023

需要施加合模力，其計(jì)算公式件式（1）。

(1)

?3

式中：——合模力，單位噸??（=t）?；???×10

??——整形壓力，單位兆帕（MPa）；

??工件在水平面上的投影面積,對(duì)于軸向?yàn)榍€的零件，投影面積為寬

??——度與軸線在水平面上投影長(zhǎng)度之積，單位平方毫米（）。??

2

??

5.3管坯制備

5.3.1三通管的管坯長(zhǎng)度應(yīng)通過公式4及圖3計(jì)算得出，并考慮工藝余量。

（2）

?1?1

?0=?+?

（）(3)

??=60%~70%?0(4)

?

式中——實(shí)際管坯長(zhǎng)度，單?2位=為?0毫+米?（mm）；

?2——理想初始管坯長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）；

?0——成形零件長(zhǎng)度，單位為毫米（mm）；

?——支管高度，單位為毫米（mm）；

?1——支管直徑，單位為毫米（mm）；

?1——主管直徑，單位為毫米（mm）；

?——工藝余量，單位為毫米（mm）。

??

（a）管坯（b）成形零件

學(xué)兔兔圖3三通管管坯計(jì)算示意圖標(biāo)準(zhǔn)下載

5.3.2管坯下料要求、端頭要求、下料方法、下料長(zhǎng)度極限偏差以及脫漆與除油均按HB/Z

292-1996規(guī)定執(zhí)行。

5

T/CI222-2023

同批零件同爐批號(hào)材料可一次性下料，同批零件不同爐批號(hào)材料應(yīng)按爐批號(hào)分批

下料。

管坯下料通常在專用設(shè)備上進(jìn)行。

按標(biāo)準(zhǔn)實(shí)樣或產(chǎn)品圖樣規(guī)定的定長(zhǎng)，并按本指導(dǎo)文件5.3.1規(guī)定留出工藝余量，

下料長(zhǎng)度極限偏差為±2mm。

應(yīng)仔細(xì)修光管坯端部，去除毛剌，防止模具與管件出現(xiàn)刮損。

脫漆與除油用蒸汽除油或化學(xué)除油(含水棊清洗劑除油)，并用航空洗滌汽油清洗

導(dǎo)管內(nèi)外表面，清洗后用干燥清潔空氣吹干。

5.4液壓成形

5.4.1工藝參數(shù)的選取

影響三通管成形質(zhì)量的主要因素有成形內(nèi)壓、軸向進(jìn)給量。工藝參數(shù)選擇應(yīng)滿足以下要

求：

a）管件成形內(nèi)壓取自管件成形中的幾個(gè)重要的理論壓力值，分別是：初始屈服壓力，

整形壓力和破裂壓力。

初始屈服壓力（）可按公式（5）近似估算：

?

?（5）

2?

?????

式中：——管件材料屈服?強(qiáng)=度?，單位為兆帕(MPa)；

——??管坯厚度，單位為毫米（mm）；

?——管坯直徑，單位為毫米（mm）。

整形?壓力（）可按公式（6）近似估算：

?

?（6）

??

??=????

式中：——工件截面最小過渡圓角半徑，單位為毫米(mm)；

——??過渡圓角處的平均厚度，單位為毫米(mm)；

??——整形時(shí)材料流動(dòng)應(yīng)力，單位為兆帕(MPa)。

破裂??壓力（）可按公式（7）近似估算；

學(xué)兔兔?標(biāo)準(zhǔn)下載

?（7）

4?

?????

式中：——整形時(shí)材料流?動(dòng)=應(yīng)?力，單位為兆帕(MPa)。

b）三通?管?在Y軸方向軸對(duì)稱，其左右軸向進(jìn)給量相等。軸向進(jìn)給量(L)可根據(jù)

公式（8）近似估算：

6

T/CI222-2023

（8）

?2??

2

c）根據(jù)計(jì)算得的初始屈服壓力?=，整形壓力，破裂壓力和軸向進(jìn)給量編輯內(nèi)高壓成形加

載路徑，加載路徑如圖（4）所示。

圖4加載路徑示意圖

5.4.2內(nèi)高壓成形之前應(yīng)仔細(xì)清理模具型腔內(nèi)表面，不應(yīng)有顆粒、毛刺或油污。

5.4.3潤(rùn)滑劑應(yīng)均勻地涂在模具型腔、推頭端面和管坯外壁上。

5.4.4成形過程中，軸向進(jìn)