利用劈尖原理实现管材高压切变的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种利用劈尖原理实现管状材料高压剪切变形的方法及其装置。选择加工的工件，采用约束体分别约束工件的内壁和外壁；对约束体施加轴向压力，利用劈尖的增力原理将这一轴向压力增大，并转变成与工件接触面垂直方向的正压力，从而在工件内获得高静水压力；对一个约束体提供扭矩，使其绕工件的中心轴转动，固定另一个约束体；或同时对两个约束体提供方向相反的扭矩，使它们绕工件的中心轴相对转动；在约束体与工件内外壁切向摩擦力的作用下，工件内部沿径向不同厚度处的材料以不同的角速度转动实现工件的剪切变形。本发明依托常规压力设备实现的全新的塑性加工方法，扩展了常规压力设备的功用，可行性高，操作无特殊要求，所需设备简单。

主权项

一种利用劈尖原理实现管材高压切变的方法，其特征在于：首先选择加工的工件，其形状为带有锥度的管状，采用约束体分别约束工件的内壁和外壁；然后对约束体施加轴向压力，利用劈尖的增力原理将这一轴向压力增大，并转变成与工件接触面垂直方向的正压力，从而在工件内获得高静水压力；然后对一个约束体提供扭矩，使其绕工件的中心轴转动，并且固定另一个约束体；或者同时对两个约束体提供方向相反的扭矩，使得它们绕工件的中心轴相对转动；在约束体与工件内外壁切向摩擦力的作用下，工件内部沿径向不同厚度处的材料以不同的角速度转动，从而实现工件的剪切变形；上述方法采用以下装置实现，该装置包括具有恒压功能的压力机和具有传递压力、约束形变以及实现部分旋转功能的模具；该模具包括可轴向移动或者可转动的刚性芯轴（1）以及可转动或者可轴向移动的刚性环套（2）；刚性芯轴（1）和刚性环套（2）分别设置在压力机的上底板和下底板上，工件（3）同轴放置于刚性环套（2）内，刚性环套（2）内表面与工件（3）的外壁接触，工件（3）的内部同轴设有刚性芯轴（1），刚性芯轴（1）外表面与工件（3）的内壁接触。