變徑管內(nèi)高壓成形

用管材作為原材，通過對管腔內(nèi)施加液體壓力及在軸向施加負荷作用，使其在給定模具型腔內(nèi)發(fā)生塑性變形，管壁與模具內(nèi)表面貼合，從而得到所需形狀零件的成形技術 。

變徑管內(nèi)高壓成形技術適用于直徑25 mm-200 mm，壁厚1-8mm的管件。像汽車進、排氣系統(tǒng)，飛機管路系統(tǒng)，火箭系統(tǒng)等使用的異型和復雜截面管件，發(fā)動機曲軸等。

指中間管徑大于兩端管徑的管件的內(nèi)高壓成形。工藝流程分填充、成形、整形三個階段，如圖所示 。它的主要技術參數(shù)包括初始屈服壓力、開裂壓力、整形壓力、軸向進給力、合模力、軸向起皺臨界力、補料量等。主要缺陷形式有屈曲、起皺、開裂成形不充分等。

可以整體成形軸線為二維或三維曲線的異型截面空心零件，從管材的初始圓截面可以成形為矩形、梯形、橢圓形或其他異型的封閉截面。

優(yōu)點有：

① 減輕質量，節(jié)約材料；

② 減少零件和模具重量，降低模具費用；

③ 可減少后續(xù)機械加工和組裝焊接量，提高生產(chǎn)效率；

④ 提高強度和剛度，尤其是疲勞強度；

⑤ 材料利用率高；

⑥ 降低生產(chǎn)成本。

缺點：

① 內(nèi)壓高，需要大噸位液壓機作為合模壓力機；

② 高壓源及閉環(huán)實時控制系統(tǒng)復雜，造價高；

③ 零件研發(fā)試制費用高。

工藝分為三個階段：

第一個階段，填充階段，將管材放在下模內(nèi)，然后閉合上模，使管材內(nèi)充滿液體(并排除氣體)，將管的兩端用水平?jīng)_頭壓封;

第二個階段，成形階段，對管內(nèi)液體加壓脹形的同時兩端的沖頭按照設定加載曲線向內(nèi)推進補料，在內(nèi)壓和軸向補料的聯(lián)合作用下使管材基本貼近模具;

第三個階段，整形階段，提高壓力使過度區(qū)圓角完全貼靠模具而成形為所需的工件，這個階段基本沒有補料，從截面看可以把管材變?yōu)榫匦汀⑻菪?、橢圓型或其他異型截面

隨著管道敷設里程的增加和在役年限的延長，管道安全管理方式和維護技術也在不斷改進，特別是在管道維護過程中用于封隔管道內(nèi)部輸送介質的管內(nèi)高壓智能封堵技術。 　相對于目前廣泛使用的管道帶壓開孔封堵技術而言,管內(nèi)高壓智能封堵技術突破了開孔封堵時封堵器必須由開孔進入管道的結構局限，工藝更簡單，停輸損失更小，封堵壓力更大，極大地擴展了在陸地及海底的應用領域，市場應用前景廣闊。

管內(nèi)高壓智能封堵器通過清管器的發(fā)球端進入管內(nèi)，在管道介質推動下向前運動，到達欲封堵管段時在超低頻電磁脈沖信號（ELF）的控制下啟動微型液壓系統(tǒng)實現(xiàn)剎車并封堵。作業(yè)完成后在ELF信號控制下自動解封，繼續(xù)在管內(nèi)介質的推動下直至收球端取出。這樣的管內(nèi)高壓智能封堵所需作業(yè)時間更短，作業(yè)完成后不會在管道中留下任何附加裝置，減少了故障點，降低了維修成本，縮短了維修時間。

雖然管內(nèi)高壓智能封堵技術還存在一些弊病，但與目前廣泛使用的帶壓開孔技術相比，仍然具有突出的技術優(yōu)勢和廣闊的應用前景。所以，突破國外技術封鎖，研制出具有自主知識產(chǎn)權的管內(nèi)高壓智能封堵器，是我國油氣管道領域的當務之急。