一種板材充液成形液壓機的製作方法
2023-06-09 19:03:51 1
專利名稱：一種板材充液成形液壓機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於液壓機械技術領域，特別涉及一種用於板材充液成形 的液壓機。
背景技術：
金屬板材成形在金屬塑性成形中佔有非常重要的地位，傳統的板材成 形主要靠機械凸模和機械凹模的拉深、衝壓成形來實現，但是對於螺旋紋、 斜紋、錐面等形狀複雜的零件，往往無法成形或需要多道工序才能成形， 工作效率低。由於存在機械摩擦，故零件表面存在拉傷等表面缺陷且機械 性能較差。另外，當零件尺寸變化時，往往凸模、凹模都需要更換，模具 沒有通用性，模具的製造成本高，生產周期長。 發明內容
本實用新型為解決上述技術難題提供一種用於板材充液成形 的液壓機。該液壓機以液體作為傳力介質代替剛性凹模傳遞載 荷，使金屬板材在傳力介質作用下貼靠凸模以實現金屬板材零件 的成形。該液壓機凹模具有通用性，降低了模具成本，縮短了生 產周期。採用該液壓機生產的產品尺寸精度高、承載能力強、殘 餘應力低、表面質量好，產品機械性能顯著提高。該液壓機的位 移、速度、壓力均採用比例控制，且相應的參數均可以通過觸摸 屏進行設置和更改，電氣採用PLC控制，自動化程度高。本實用新型的板材充液成形液壓機是這樣實現的，主要由下梁、設置在下梁上的立柱、設置在立柱上的上梁、滑動連接在立柱上的拉伸梁、設置在上梁上的複合型主缸、設置在拉伸梁下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置、設置在下梁上的液室、支座油箱(包括液壓動力控制系統)、增壓器構成，下梁、立柱、'上梁構成一剛性體，複合型主缸由固定在上梁上的缸體、位於缸體內的主缸活塞、設置在主缸活塞上的快速杆導向套、設置在快速杆導向套內的快速杆、設置在主缸活塞內的內置式壓邊缸活塞構成，主缸活塞與拉伸梁相連，內置式壓邊缸活塞與同軸聯動式拉深壓邊裝置相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置由固定在拉伸梁上的拉伸滑塊、同軸滑動連接在拉伸滑塊上且與內置式壓邊缸活塞相連的壓邊滑塊、固定在拉伸滑塊上的凸模構成，液室與增壓器通過高壓管路相連。工作時，液壓動力控制系統向複合型主缸供油，當主缸快速杆進油腔通油時，在主缸活塞帶動下拉伸梁快下，到接近板材時，快速杆進油腔與主缸大腔同時供油，實現慢速下行，當同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊下表面與板材接觸時，實現壓邊及保壓。(主缸此時停止)然後，增壓器給液室充液並產生一反脹壓力，使板材產生預變形，當反脹壓力達到設定壓力時，複合型主缸繼續下行實現對板材的拉深，此時，液室壓力按加載路徑不斷變化，使板材貼合在凸模表面實現零件的成形。零件成形後，複合型主缸退回，同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊頂出，實現對零件的打料，至此整個工作循環完成。
這裡，液室的容腔壁是兩層或者兩層以上的預應力自增強複合結構，可使液室具有預應力自增強能力，使其耐壓高，工作壓力可達150MPa。
本實用新型與已有技術相比，其優點是1、該液壓機採用充液成形工藝，即以液體作為傳力介質代替傳統的剛性凹模傳遞載荷，能加工許多採用傳統工藝無法加工或需要多道工序才能加工的零件。液體作為傳力介質，應力場分布均勻，加工出的零件表面質量和機械性能相對於傳統加工工藝都有顯著的提高。
2、 本發明所用的同軸聯動式拉深壓邊裝置能實現拉深、壓邊及打料的複合功能。由於其拉深滑塊和壓邊滑塊互為導向且同軸，故導向精度高，導向剛度好，抗偏載能力強，特別適合於不對稱的複雜零件的拉深。
3、 本發明所採用的複合型主缸，在主缸活塞杆上部設有快速杆，能實現主缸快速下行功能，加快了空載下行速度，提高了工作效率。該缸的另外一特點是在主缸活塞杆下端內置一壓邊缸。由於採用內置式結構，結構緊湊，大大節省了安裝空間和機器高度。採用同軸聯動式拉深壓邊裝置和複合型主缸，避免了傳統結構需要專門的壓邊缸和壓邊橫梁，在單動液壓機上實現了雙動的功能，使機器結構簡化，大大降低了生產成本。另外，在主缸回程的同時，內置式壓邊缸頂出，既實現了拉深後打料的功能，又完成了內置式壓邊缸壓邊後的復位，不僅實現了壓邊缸功能的多樣化，而且提高了工作效率。
4、本發明的板材充液成形液壓機液室採用雙層或多層預應力自增強複合結構，耐壓高，穩定性好，比傳統單層結構節約材料，降低成本。對於尺寸相近的零件可以使用同一套液室，縮短了模具的製造周期、降低了製造成本。
5、本發明的板材充液成形液壓機能通過相應的壓力檢測裝置和位移傳感檢測裝置，實時檢測、反饋並智能化地判斷板材起皺和板材破裂等故障，使機器停止，以避免危險的發生，故本液壓機具有高的安全性和穩定性。
6、本發明的板材充液成形液壓機的增壓器輸出壓力、同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊壓邊壓力和主缸的拉深速度均可進行比例調節，可以根據不同的材料和不同的零件結構，進行相應的參數設置和更改，本液壓機對這些設置和更改具有記憶功能。
圖1為本實用新型板材充液成形液壓機的結構示意圖；圖2為本實用新型複合型主缸的結構示意圖；圖3為本實用新型同軸聯動式拉深壓邊裝置的結構示意圖；圖4的a、 b、 c、 d、 e為本實用新型工作流程圖。
具體實施方式
現結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述
如圖l、圖2、圖3所示，本實用新型的板材充液成形液壓機結構是這樣的，主要由下梁3、設置在下梁3上的立柱5、設置在立柱5上的上梁9、滑動連接在立柱5上的拉伸梁7、設置在上梁9上的複合型主缸8、設置在拉伸梁7下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置6、設置在下梁3上的液室4、支座油箱一2(包括液壓動力控制系統)、增壓器l、立柱螺母10、充液箱ll、管路12等構成，下梁3、立柱5、上梁9通過立柱螺母IO連接構成一剛性體，複合型主缸8由固定在上梁9上的缸體15、位於缸體15內的主缸活塞16、設置在主缸活塞16上的快速杆導向套17、設置在快速杆導向套17內的快速杆18、設置在主缸活塞16內的內置式壓邊缸活塞19、設置在缸體15缸口的法蘭14、設置在主缸活塞16下端的法蘭20等 構成，主缸活塞16與拉伸梁7通過法蘭13相連，內置式壓邊缸活塞19 與同軸聯動式拉深壓邊裝置6相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置6由固定在 拉伸梁7上的拉伸滑塊21、同軸滑動連接在拉伸滑塊21上且與內置式壓 邊缸活塞19相連的壓邊滑塊23、固定在拉伸滑塊21上的凸模22構成， 液室4與增壓器1通過高壓管路相連。液室4的容腔壁是兩層或者兩層以 上的預應力自增強複合結構。內置式壓邊缸活塞19的工作壓力可以隨主 缸位移進行比例調節，複合型主缸8的主缸的拉深速度也可以比例調節。 為了實現板材起皺和破裂實時診斷和故障的排除功能，在液室4上設置有 壓力檢測裝置，在液室4和壓邊滑塊23上設置有位移檢測裝置，通過壓 力檢測裝置和位移檢測裝置，能實時檢測、反饋並智能化地判斷板材破裂 和板材起皺，使液壓機停止工作，液室4卸壓，以防止超高壓液體噴射危 及設備及工作人員的安全，從而實現板材破裂和起鮍實時診斷和故障排除 功能。
本實用新型的板材充液成形液壓機的工作原理是這樣實現的，板材拉 深時先同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊下行壓邊，然後增壓器往液室 充液並產生一反脹壓力，使板材產生預變形，再拉伸梁下行，帶動同軸聯 動式拉深壓邊裝置的拉伸滑塊上安裝的外形與成形產品內腔形狀相同的 凸模實現板材充分拉深，如此同時，增壓器按設定的加載路徑向液室充液， 使板材充分貼合在凸模表面，從而實現板材的成形。如圖4的(a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)所示，拉深時，將板材24放置在液室4的上表面，通過 同軸聯動式拉深壓邊裝置6的壓邊滑塊23將板材24壓緊在液室4上表面上，增壓器1先往液室4的密封容腔充液，使板材24在液體的作用下發生 一與拉深方向相反的預變形。(實踐證明，這一與零件拉伸變形方向相反 的預變形，對提高材料的拉深性能非常有益)然後，通過同軸聯動式拉深
壓邊裝置6上的凸模22將板材24進行拉深，此時，板材24、液室4形成 一密封的容腔，增壓器1按設定的加載路徑向液室4充液，在高壓液體的 作用下，使板材24貼合在凸模22上實現板材的成形。
權利要求1、一種板材充液成形液壓機，其特徵在於主要由下梁、設置在下梁上的立柱、設置在立柱上的上梁、滑動連接在立柱上的拉伸梁、設置在上梁上的複合型主缸、設置在拉伸梁下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置、設置在下梁上的液室、包括液壓動力控制系統的支座油箱、增壓器等構成，下梁、立柱、上梁通過立柱螺母連接構成一剛性體，複合型主缸主要由固定在上梁上的缸體、位於缸體內的主缸活塞、設置在主缸活塞上的快速杆導向套、設置在快速杆導向套內的快速杆、設置在主缸活塞內的內置式壓邊缸活塞、設置在缸體缸口的法蘭構成，主缸活塞通過法蘭與拉伸梁相連，內置式壓邊缸活塞與同軸聯動式拉深壓邊裝置相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置主要由固定在拉伸梁上的拉伸滑塊、同軸滑動連接在拉伸滑塊上且與內置式壓邊缸活塞相連的壓邊滑塊、固定在拉伸滑塊上的凸模構成。
2、 根據權利要求1所述的板材充液成形液壓機，其特徵在於液室的 容腔壁是兩層或者兩層以上的預應力自增強複合結構。
3、 根據權利要求1或2所述的板材充液成形液壓機，其特徵在於液 壓機設置有壓力檢測裝置和位移檢測裝置。
專利摘要一種板材充液成形液壓機，其特徵在於主要由下梁、設置在下梁上的立柱、設置在立柱上的上梁、滑動連接在立柱上的拉伸梁、設置在上梁上的複合型主缸、設置在拉伸梁下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置、設置在下梁上的液室、包括液壓動力控制系統的支座油箱、增壓器等構成。本實用新型與已有技術相比，具有通用性，降低了模具成本，縮短了生產周期的優點。
文檔編號B21D26/021GK201271686SQ200820049268
公開日2009年7月15日 申請日期2008年6月11日 優先權日2008年6月11日
發明者何景暉, 悅 張, 方錦榮, 李百鍊, 楊劍武 申請人:佛山市康思達液壓機械有限公司