一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備的製作方法
2023-06-04 02:38:16 4
一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備的製作方法
【專利摘要】一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備；包括機架、液壓系統和成形模具，液壓系統和成形模具設置在所述機架上；所述液壓系統包括主油缸和活動梁，所述主油缸的活塞杆與活動梁的固定連接，所述液壓系統與所述成形模具固定連接；當所述凸模接觸到需要被拉深擠壓的鋁合金板料時，所述壓邊缸將所述鋁合金板料的周邊壓住；當所述鋁合金板料被所述凸模壓製成鋁合金型材後，所述退料板由所述退料缸驅動往上將所述鋁合金型材頂出凹模。在同一臺設備上完成鋁合金零件拉深、擠壓的加工工藝，縮短了零件的加工周期，降低了生產成本，提高了生產效率。
【專利說明】一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備
【技術領域】
[0001]本發明鋁合金成形設備領域，特別是一種能應用鋁合金拉深擠壓複合成形工藝的液壓設備。
【背景技術】
[0002]拉深和擠壓是鋁合金零件的常用成形方法。在五金零件的生產中，常以拉深工藝生產壁厚較均勻的鋁合金筒類零件，而擠壓工藝則用來成形壁厚有變化要求的零件。傳統的生產工藝及設備，一般只能在一個工序內完成一種成形工藝，當需要用多個工藝來加工零件時，增加工序意味著增加另外的設備及模具，零件的生產周期隨之增加，在增加生產成本的同時大大降低了生產效率。因此，當需要通過拉深與擠壓工藝來生產一個鋁合金零件時，傳統的液壓設備不能在單一的設備上同時進行以上兩個工藝，嚴重阻礙了這一類產品成本的下降與效率的提升。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明的目的在於提出一種能用於鋁合金板料拉深、擠壓複合成形工藝的液壓設備，解決傳統鋁合金成形加工液壓設備的加工成本高，效率低的問題。
[0004]為達此目的，本發明採用以下技術方案:一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備；包括機架、液壓系統和成形模具，液壓系統和成形模具設置在所述機架上；所述液壓系統包括主油缸和活動梁，所述主油缸的活塞杆與活動梁的固定連接，所述液壓系統與所述成形模具固定連接；
[0005]所述成形模具包括凸模組件和凹模組件；
[0006]所述凸模組件包括壓邊缸和凸模；所述凹模組件包括凹模、退料板、退料杆和退料缸，所述凹模設置在凸模的正下方，所述退料板設於所述凹模的內部，所述退料板固定於所述退料杆，所述退料杆由所述退料缸驅動；
[0007]當所述凸模接觸到需要被拉深擠壓的鋁合金板料時，所述壓邊缸將所述鋁合金板料的周邊壓住；當所述鋁合金板料被所述凸模壓製成鋁合金型材後，所述退料板由所述退料缸驅動往上將所述鋁合金型材頂出凹模。
[0008]進一步的，所述液壓系統、凸模組件和凹模組件按照從上往下的順序依次設置在所述機架，所述主油缸固定在所述機架並向下驅動，所述壓邊缸設置在所述活動梁的下平面，所述凸模設置在所述活動梁的下平面。
[0009]進一步的，所述凸模組件、凹模組件和液壓系統按照從上往下的順序依次設置在所述機架，所述主油缸固定在所述機架並向上驅動，所述壓邊缸設置在所述機架，所述凸模設置在所述機架。
[0010]更進一步的，所述凸模的固定端設有凸模連接座。
[0011]更進一步的，所述凹模的固定端設有下模墊板。
[0012]更進一步的，所述壓邊缸的固定端設有連接板。
[0013]進一步的，所述壓邊缸的活塞杆端面設有壓邊圈。
[0014]更進一步的，所述凹模的上端面設有定位塊，所述定位塊設置於對應所述壓邊圈的位置，當所述凸模對鋁合金板料進行拉深擠壓時，所述壓邊圈和定位塊將所述鋁合金板料的側端部固定夾住。
[0015]進一步的，所述凸模組件的兩側設有主導向機構，所述主導向機構為導柱式或導軌式或立柱式，所述凸模組件內活動梁的兩端設置在所述主導向機構。
[0016]進一步的，所述壓邊缸的兩側設有邊缸導向機構，所述邊缸導向機構為導柱式或導軌式或立柱式，所述壓邊缸的活塞杆兩端設置在所述邊缸導向機構。
[0017]本發明的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，通過凸模在液壓系統的主油缸驅動下將鋁合金板擠壓式，壓邊缸壓制鋁合金板料的兩端，凸模的底端將鋁合金板的中部向下帶動，從而將所述鋁合金板中部的兩側位置的材料拉深，凸模和凹模合模之後，能夠將鋁合金板進行擠壓；因此在同一臺設備上完成鋁合金零件拉深、擠壓的加工工藝，縮短了零件的加工周期，降低了生產成本，提高了生產效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明中液壓系統和凸模組件的結構示意圖；
[0019]圖2為本發明中凹模組件的結構示意圖；
[0020]圖3為本發明中一個實施例的裝配結構示意圖。
[0021]其中:1為機架，2為主油缸，3為活動梁；
[0022]40為凸模組件，4為凸模，6為壓邊缸；
[0023]50為凹模組件，5為凹模，7為退料板，8為退料杆，9為退料缸；
[0024]10為連接板；11為壓邊圈，12為定位塊，13為凸模連接座，14為下模墊板，15為主導向機構，16為壓邊導向機構；
[0025]100為鋁合金板料。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0027]如圖1及圖2所示，一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備；包括機架1、液壓系統和成形模具，液壓系統和成形模具設置在所述機架I上；所述液壓系統包括主油缸2和活動梁3，所述主油缸2的活塞杆與活動梁3固定連接，所述液壓系統與所述成形模具固定連接；
[0028]所述成形模具包括凸模組件40和凹模組件50 ；
[0029]所述凸模組件40包括壓邊缸6和凸模4 ;所述凹模組件50包括凹模5、退料板7、退料杆8和退料缸9，所述凹模5設置在凸模4的正下方；所述退料板7設於所述凹模5的內部，所述退料板7固定於所述退料杆8，所述退料杆8由所述退料缸9驅動；
[0030]當所述凸模4在所述活動梁3帶動下接觸到被拉深擠壓的鋁合金板料100時，所述壓邊缸6將所述鋁合金板料100的周邊壓住；當所述鋁合金板料100被所述凸模4壓製成鋁合金型材後，所述退料板7由所述退料缸9驅動往上將所述鋁合金型材頂出凹模5。
[0031]所述壓邊缸6的活塞杆端面設有壓邊圈11，由於壓邊缸6的活塞杆要往下運動與鋁合金板料100接觸產生擠壓力，如果沒有壓邊圈11，則是壓邊缸6的活塞杆端面與鋁合金板料100直接接觸，在擠壓力的作用下，容易對活塞杆產生磨損，為了不影響擠壓精度，必須對活塞杆進行更換，極大地提高了加工成本；而在活塞杆端面上設置壓邊圈11，就能很好地避免上述情況，而一旦壓邊圈11有力磨損，更換起來也是很方便和低成本的。
[0032]所述凹模5的上端面設有定位塊12，所述定位塊12設置於對應所述壓邊圈11的位置，當所述凸模4對鋁合金板料100進行拉深擠壓時，所述壓邊圈11和定位塊12將所述鋁合金板料100的側端部固定夾住；拉深擠壓時，定位塊12將鋁合金板料100進行固定，避免了凸模4往下運動產生的衝壓力使得鋁合金板料100的位置發生改變，從而保證了零件擠壓拉深時的加工精度；另一方面，定位塊12也有類似於壓邊圈11的作用，起到防止凹模5端面的磨損，延長其使用壽命的作用，也能給更換磨損件時降低成本。
[0033]所述凸模組件40的兩側設有主導向機構15,所述主導向機構15為導柱式或導軌式或立柱式，所述凸模組件40內活動梁3的兩端設置在所述主導向機構；所述活動梁3在主油缸2的驅動下往下運動時，由於主導向機構15的限制，不會發生左右方向的偏移，從而保證了凸模4正對所述凹模5，穩定運動路徑，提高擠壓精度。
[0034]所述壓邊缸6的兩側設有邊缸導向機構16,所述邊缸導向機構16為導柱式或導軌式或立柱式，所述壓邊缸6的活塞杆兩端設置在所述邊缸導向機構16，當壓邊缸6的活塞杆向下運動，進行鋁合金板料100的壓緊時，由於邊缸導向機構16的限制，活塞杆不會發生左右偏移，從而保證了壓邊缸6對鋁合金板料100的正確壓邊，起到穩定運動路徑，提高擠壓精度的作用。
[0035]實施例1
[0036]如圖3所示，所述液壓系統、凸模組件40和凹模組件50按照從上往下的順序依次設置在所述機架1，所述主油缸2固定在所述機架I並向下驅動，所述壓邊缸6設置在所述活動梁3的下平面，所述凸模4設置在所述活動梁3的下平面。擠壓成形時，凸模4在主油缸2的驅動下，擠壓凹模5上的鋁合金板料100 ;由於凸模4是從上往下運動，則在擠壓過程中，成功地藉助了其自身和跟著向下運動的附近的重力，即鋁合金板料100上承受的擠壓力則不用完全由主油缸2提供，節省了動力，降低了能耗，進而節約了成本。
[0037]所述凸模4通過凸模連接座13固定在所述活動梁3，衝壓成形時，凸模4的端面與鋁合金板料100直接接觸產生衝壓力，實現拉深擠成形，而主油缸2、活動梁3和機架I等連接配件都需要承受一定的反衝力，將凸模4通過凸模連接座13固定在活動梁3，而不是直接將凸模4固定在活動梁3，凸模連接座13能吸收一部分反衝力，減少對主油缸2、活動梁3等主要部件的損耗，保護了設備，延長其使用壽命。
[0038]所述凹模5通過下模墊板14固定在所述機架1，衝壓成形時，凹模5承受著來自上方液壓系統的向下的衝壓力，機架1、退料板7等連接配件都需要承受一定的衝壓力，將凹模5通過下模墊板14固定在機架1，而不是直接將凹模5固定在機架1，模墊板14能吸收一部分反衝力，減少對機架1、退料板7等主要部件的損耗，保護了設備，延長其使用壽命。
[0039]所述壓邊缸6通過連接板10固定在所述活動梁3上，所述連接板10固定在所述活動梁3 ;連接板10設置的作用在於衝壓成形時，主油缸2、活動梁3和機架I等連接配件都需要承受一定的反衝力，連接板10能吸收一部分反衝力，當連接板10發生損壞時可以直接更換連接板10，減少對主油缸2、活動梁3等主要部件的損耗，保護了設備，延長其使用壽命O
[0040]主油缸2固定在機架I的上梁(機架I由上梁、立柱、下梁組成，結構形式可以是但不限於框架式、四柱式、預緊拉杆式或其它形式)下平面，主油缸2的活塞杆與活動梁3連接；壓邊缸6的連接板10固定在活動梁3下平面上，用於固定壓邊缸6及凸模連接座13，壓邊缸6的活塞能在壓邊缸6及凸模連接座13間滑動，並通過壓邊導向機構16進行導向；凸模4固定在凸模連接座13上，壓邊圈11固定在壓邊缸6活塞上；活動梁3通過導向機構(形式可以是但不限定導柱式、導軌式、立柱式或其它導向方式)進行導向。凹模5安裝在下模墊板14上平面，下模墊板14安裝在下梁上平面上，凹模5上安裝有定位塊12，凹模5型腔下部有退料板7，退料板7與退料杆8連接、退料杆7與退料缸9活塞杆連接、退料缸9安裝在下模墊板14與下梁間。
[0041]工作過程:在初始狀態，壓邊缸6的活塞伸出至設定位置，主油缸2的活塞杆上行至設定最高點，設備處於開模狀態，且退料板7被退料杆8頂出至設定位置。工作時，鋁合金板料100放在模具凹模5上，主油缸2活塞杆帶動活動梁3下行，從而帶動壓邊缸6及凸模4下行，直至壓邊圈11壓緊鋁合金板料100，產生壓邊力；主油缸2的活塞杆繼續帶動活動梁3及凸模4下行，壓邊缸6的活塞受壓退回，直至凸模4接觸鋁合金板料100，設備開始進入拉深狀態；主油缸2活塞帶動活動梁3及凸模4繼續下行，凸模4開始進入凹模5並帶動鋁合金板料100進入凹模型腔，對鋁合金板料100產生拉深作用，在拉深過程中，壓邊缸6的活塞持續退回，以保持對鋁合金板料100的壓邊作用；凸模4下行到一定位置時，鋁合金板料100基本流進凹模型腔，並與退料板7接觸，這時拉深過程結束；主油缸2的活塞杆帶動活動梁3及凸模4繼續下行，並通過鋁合金板料100推動退料板7下行，退料板7帶動退料杆8及退料缸9的活塞杆下行，直至退料板7下行至下極限位，這時，退料板7與凹模5型腔一起構成產品的外部形狀，這時設備開始進入擠壓狀態；主油缸2繼續加壓，通過凸模4與凹模5 —起對鋁合金板料100產生擠壓作用；當主油缸2到達一定輸出後，鋁合金板料100貼合模具型腔，形成產品；主油缸2卸荷、並帶動活動梁3、壓邊缸6及凸模2回到起始位置；主油缸2回程過程中，壓邊缸6的活塞伸出，帶動壓邊圈11回到起始位置；退料缸9的活塞杆帶動退料杆8及退料板7上行，從而頂起成形後零件，完成退料動作。
[0042]凸模4在液壓系統的主油缸2驅動下將鋁合金板料100擠壓，壓邊缸6壓制鋁合金板料100的兩端，凸模4的底端將鋁合金板100的中部向下帶動，從而將所述鋁合金板100中部的兩側位置的材料拉深，凸模4和凹模5合模之後，能夠將鋁合金板100進行擠壓；因此在同一臺設備上完成鋁合金零件拉深、擠壓的加工工藝，縮短了零件的加工周期，降低了生產成本，提高了生產效率。
[0043]實施例2
[0044]所述凸模組件40、凹模組件50和液壓系統按照從上往下的順序依次設置在所述機架1，所述主油缸2固定在所述機架I並向上驅動，所述壓邊缸6設置在所述機架1，所述凸模4設置在所述機架I，擠壓成形時，凹模5及其上固定的鋁合金板料100在主油缸2的驅動下往上運動；由於凹模組件50自身的重量比凸模組件40小，則本實施例減小了動力，降低了主油缸2的能耗，進而節約了成本。
[0045]所述壓邊缸6通過連接板10固定在機架I的上梁，連接板10設置的作用在於衝壓成形時，機架I及附屬的連接配件都需要承受一定的反衝力，連接板10能吸收一部分反衝力，當連接板10發生損壞時可以直接更換連接板10，減少對主油缸2、活動梁3等主要部件的損耗，保護了設備，延長其使用壽命
[0046]所述凸模4通過凸模連接座13固定在所述連接板10，衝壓成形時，凸模4的端面與鋁合金板料100直接接觸產生拉深力，實現拉深擠成形，而機架I及附屬的連接配件都需要承受一定的反衝力，將凸模4通過凸模連接座13固定在連接板10，而不是直接將凸模4固定在機架I的上梁或者連接板10，凸模連接座13能吸收一部分反衝力，減少對主油缸2、活動梁3等主要部件的損耗，保護了設備，延長其使用壽命。
[0047]所述凹模5通過下模墊板14固定在所述活動梁3，衝壓成形時，凹模5承受著來自上方液壓系統的向下的衝壓力，機架1、退料板7等連接配件都需要承受一定的衝壓力，將凹模5通過下模墊板14固定在活動梁3，而不是直接將凹模5固定在機架1，模墊板14能吸收一部分反衝力，減少對機架1、主油缸2、退料板7等主要部件的損耗，保護了設備，延長其使用壽命。
[0048]主油缸2固定在機架I下梁(機架由上梁、立柱、下梁組成，結構形式可以是但不限於框架式、四柱式、預緊拉杆式或其它形式)上平面上，主油缸2的活塞杆與活動梁3連接；壓邊缸6的連接板10固定在機架I上梁的下平面，用於固定壓邊缸6及凸模連接座13，壓邊缸6的活塞能在壓邊缸6及凸模連接座13間滑動，並通過壓邊導向機構16進行導向；凸模4固定在凸模連接座13上，壓邊圈11固定在壓邊缸6的活塞上；活動梁3通過導向機構(形式可以是但不限定導柱式、導軌式、立柱式或其它導向方式)進行導向。凹模5安裝在活動梁3上平面上，凹模5上安裝有定位塊12，凹模5型腔下部有退料板7，退料板7與退料杆8連接、退料杆8與退料缸9的活塞杆連接、退料缸9安裝在活動梁3與主油缸2的活塞杆間。
[0049]在初始狀態，壓邊缸6的活塞伸出至設定位置，主油缸2的活塞杆下行至設定最低點，設備處於開模狀態，且退料杆8頂出至設定位置。工作時，鋁合金板料100放在模具凹模5上，主油缸2的活塞杆帶動活動梁3上行，從而帶動凹模5上行，直至壓邊圈11壓緊鋁合金板料100，產生壓邊力；主油缸2的活塞杆繼續帶動活動梁3及凹模5上行，壓邊缸6的活塞受壓退回，直至凸模4接觸鋁合金板料100，設備開始進入拉深狀態；主油缸2的活塞帶動活動梁3及凹模5繼續上行，凸模4開始進入凹模5並帶動鋁合金板料100進行凹模5型腔，對鋁合金板料100產生拉深作用，在拉深過程中，壓邊缸6的活塞持續退回，以保持對鋁合金板料100的壓邊作用；凹模5上行到一定位置時，鋁合金板料100基本流進凹模型腔，並與退料板7接觸，這時拉深過程結束；主油缸2的活塞杆帶動活動梁3及凹模5繼續上行，這時凸模4通過鋁合金板料100推動退料板7下行，退料板7帶動退料杆8及退料缸9的活塞杆下行，直至退料板7下行至下極限位，這時，退料板7與凹模型腔一起構成產品的外部形狀，這時設備開始進入擠壓狀態；主油缸繼續加壓，通過凸模與凹模一起對板料產生擠壓作用；當主油缸2到達一定輸出後，鋁合金板料100貼合模具型腔，形成產品；主油缸2卸荷、並帶動活動梁3、凹模5回到起始位置；主油缸2回程過程中，壓邊缸6的活塞杆伸出，帶動壓邊圈11回到起始位置；退料缸9的活塞杆帶動退料杆8及退料板7上行,從而頂起成形後零件，完成退料動作。
[0050]凹模5在液壓系統的主油缸2驅動下將鋁合金板料100進行擠壓，壓邊缸6壓制鋁合金板料100的兩端，凸模4的底端將鋁合金板100的中部向下帶動，從而將所述鋁合金板100中部的兩側位置的材料拉深，凸模4和凹模5合模之後，能夠將鋁合金板100進行擠壓；因此在同一臺設備上完成鋁合金零件拉深、擠壓的加工工藝，縮短了零件的加工周期，降低了生產成本，提高了生產效率。
[0051] 以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:包括機架、液壓系統和成形模具，液壓系統和成形模具設置在所述機架上；所述液壓系統包括主油缸和活動梁，所述主油缸的活塞杆與活動梁的固定連接，所述液壓系統與所述成形模具固定連接； 所述成形模具包括凸模組件和凹模組件； 所述凸模組件包括壓邊缸和凸模；所述凹模組件包括凹模、退料板、退料杆和退料缸，所述凹模設置在凸模的正下方，所述退料板設於所述凹模的內部，所述退料板固定於所述退料杆，所述退料杆由所述退料缸驅動； 當所述凸模接觸到需要被拉深擠壓的鋁合金板料時，所述壓邊缸將所述鋁合金板料的周邊壓住；當所述鋁合金板料被所述凸模壓製成鋁合金型材後，所述退料板由所述退料缸驅動往上將所述鋁合金型材頂出凹模。
2.根據權利要求1所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述液壓系統、凸模組件和凹模組件按照從上往下的順序依次設置在所述機架，所述主油缸固定在所述機架並向下驅動，所述壓邊缸設置在所述活動梁的下平面，所述凸模設置在所述活動梁的下平面。
3.根據權利要求1所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述凸模組件、凹模組件和液壓系統按照從上往下的順序依次設置在所述機架，所述主油缸固定在所述機架並向上驅動，所述壓邊缸設置在所述機架，所述凸模設置在所述機架。
4.根據權利要求2或權利要求3所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述凸模的固定端設有凸模連接座。
5.根據權利要求2或權利要求3所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述凹模的固定端設有下模墊板。
6.根據權利要求2或權利要求3所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述壓邊缸的固定端設有連接板。
7.根據權利要求1所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述壓邊缸的活塞杆端面設有壓邊圈。
8.根據權利要求7所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述凹模的上端面設有定位塊，所述定位塊設置於對應所述壓邊圈的位置，當所述凸模對鋁合金板料進行拉深擠壓時，所述壓邊圈和定位塊將所述鋁合金板料的側端部固定夾住。
9.根據權利要求1所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述凸模組件的兩側設有主導向機構，所述主導向機構為導柱式或導軌式或立柱式，所述凸模組件內活動梁的兩端設置在所述主導向機構。
10.根據權利要求1所述的一種用於鋁合金拉深擠壓複合成形的液壓設備，其特徵在於:所述壓邊缸的兩側設有邊缸導向機構，所述邊缸導向機構為導柱式或導軌式或立柱式，所述壓邊缸的活塞杆兩端設置在所述邊缸導向機構。
【文檔編號】B21D37/10GK104289591SQ201410513345
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】權晉花, 陳國華, 張悅, 黃志偉, 黃振才 申請人:佛山市康思達液壓機械有限公司