專利名稱：封頭成型設備的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種立柱式產品成型設備，尤其是指一種采用液壓、水壓和機械聯合作業(yè)，能有效提高生產效率，還能適應不同形狀的封頭的生產，以獲得規(guī)范的封頭外形的封頭成型設備。
背景技術：
在汽車、機械五金等行業(yè)中，常用機械沖壓的方式來加工類似于壓力容器封頭的產品。該方式主要利用沖壓設備通過模具的作用，使坯料獲得所需要的零件形狀和尺寸。然而，采用這種加工方式時，沖壓件的表面質量、尺寸公差、生產率以及經濟效益等與模具結構及其合理設計的關系很大，需花很多時間設計模具。而且當封頭形狀、規(guī)格有變時，模具即需更新，導致成本較高、也難以滿足現代加工的時效性。
此外，現有技術中還有采用液壓-橡皮模成形的工藝來加工類似于封頭的產品，其特征在于用高壓液體通過橡皮模使工件成形，橡皮模與高壓液體組成一個流體凸模，對工件施加成型壓力進行加工而成型。在該加工方式中，上下模通常是通過螺栓進行連接的，因而在加工時多出了劃線、鉆孔、螺栓緊固等工序，浪費了大量的人力物力，而且效率低下，在產量持續(xù)增長的情況下，難以滿足生產的需要。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種封頭成型設備，其采用液壓、水壓和機械聯合作業(yè)，能有效提高生產效率，還能適應不同形狀封頭的生產，并獲得規(guī)范的封頭外形。
根據上述目的，本實用新型提供一種封頭成型設備，其包括一機臺、一坯料固定裝置、一水壓成型系統(tǒng)、一物料傳送裝置及一控制柜。該機臺包括上模座及下模座，其中，在該上模座的下表面上設有若干導軌；該下模座上表面設有一出水口及一通氣口，在該下模座上還鋪設有一密封板以供放置坯料并密封。該坯料固定裝置包括若干個可移動地安裝在該上模座的導軌上的液壓缸及一置于坯料上壓緊的壓邊圈，這些液壓缸由一油壓系統(tǒng)驅動，其活塞桿可上下運動而使其末端抵壓在壓邊圈上；該水壓成型系統(tǒng)包括至少一個電動試壓泵、一儲水箱及相應的水管，其中該電動試壓泵通過水管分別與儲水箱及下模座的出水口相通，可將儲水箱內的水抽出并加壓，再通過出水口注入該壓邊圈限定的成型空間內；該控制柜用來協(xié)調控制該封頭成型設備的各組成部分動作。
該上模座的下表面上還裝有若干絲桿，該絲桿的一端與該液壓缸連接，通過手動或氣動扳手驅動該絲桿，并進而推動該液壓缸沿導軌移動。
該電動試壓泵內部具有一水箱，從儲水箱內抽出的水注入該水箱內，并由電動試壓泵將水箱中的水加壓后再通過出水口注入壓邊圈限定的成型空間內。
該水壓系統(tǒng)還包括一連接于該出水口下方的排水閥以及一個分別與該排水閥及儲水箱相連的水泵，可由水泵將成型空間內的水抽出并排至儲水箱內。
該水壓系統(tǒng)還包括一與該通氣口相連通、并可在排水時將壓縮空氣注入成型空間內的壓縮空氣管路。
該物料傳送裝置包括一小車、兩條平行的滑軌及若干支撐機架，這些支撐機架立設于機臺的一側且在這些支撐機架頂端支撐著供小車往返滑行的兩滑軌。
該油壓系統(tǒng)包括一油箱、一高壓泵、一低壓泵及相應的油路，其中高壓泵是一個用來向這些液壓缸提供高壓油的壓力補償式變量軸向柱塞泵，低壓泵是用來向液壓缸提供低壓控制油的齒輪泵。
該控制柜包括控制液壓系統(tǒng)動作的控制電路、控制水壓成型系統(tǒng)動作的控制電路以及控制物料傳送裝置動作的控制電路。
該控制柜的柜面上設有若干個分別對應上述各控制電路的按鈕。
所述的密封板是由橡膠或其他高彈性的材料制成。
由于采用了上述的技術方案，本實用新型至少具有下列優(yōu)點本實用新型的封頭成型設備采用液壓、水壓和機械聯合作業(yè)，避免了手動螺栓連接固定上下模，不僅快速、準確、穩(wěn)固地固定定位了封頭坯料，有效提高生產效率，而且還可通過更換不同的壓邊圈，而能適應不同形狀封頭的生產，獲得規(guī)范的封頭外形。


圖1是本實用新型的封頭成型設備的立體分解圖。
圖2是本實用新型的封頭成型設備的立體組合圖。
圖3是本實用新型的封頭成型設備的上模座翻轉后顯示液壓缸分布的視圖。
圖4是本實用新型的封頭成型設備的加工狀態(tài)示意圖。
圖5是本實用新型的封頭成型設備在加工封頭時的加工流程示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1及圖2，本實用新型的封頭成型設備包括一機臺1、一坯料固定裝置3、一水壓成型系統(tǒng)4、一物料傳送裝置5及一控制柜7。
其中，該機臺1包括上下相對的上模座11及下模座12。上模座11及下模座12之間裝有若干根貫穿該上模座11的導柱13，起到連接和支撐作用，且該上模座11可沿導柱13上下移動。在該上模座11的下表面上設有若干根導軌14。該下模座12上中央位置設有一出水口17及一通氣口19，該下模座12的上表面上還鋪設有一密封板18，以便在加工時起密封作用，該密封板18可由橡膠制成，當然也可是由其他高彈性材料制成，而且為獲得較好的密封效果，該密封板18可以是膠粘在該下模座12上的。還可將該密封板18的中部挖空，以露出該出水口17及通氣口19。
該坯料固定裝置3包括若干個液壓缸31及一可放置于坯料8上方的壓邊圈32及相應的油壓系統(tǒng)33。這些液壓缸31是可移動地安裝在該上模座11下表面上的導軌14上，具有保壓、自動回程的功能，每個液壓缸31的活塞桿34均朝下，可上下運動而使其末端緊緊抵壓在壓邊圈32上，這樣，可在封頭9成型過程中的壓緊并固定壓邊圈32而確保坯料8不會發(fā)生水平的位移。該上模座11的下表面上還裝有若干個絲桿35，每根絲桿35的一端與一相應的液壓缸31連接，可通過手動或氣動扳手調節(jié)該絲桿35，并進而推動相應的液壓缸31沿導軌14移動來改變液壓缸31位置，而可在生產不同類型、規(guī)格的封頭時，能適應壓邊圈32形狀的變化，使得活塞桿34始終能準確地緊壓在壓邊圈32上。該壓邊圈32的形狀有圓形、橢圓形、方圓形等各種形式，其可以根據不同封頭的外形、規(guī)格進行選擇。通過選擇該壓邊圈32的形狀來控制封頭9的外形。
這些液壓缸31的液壓工作原理如下這些液壓缸31是由該油壓系統(tǒng)33驅動的，在本實用新型中，該油壓系統(tǒng)33裝在上模座上表面上，包括一油箱60、一高壓泵61、一低壓泵62、相應油路63，其中高壓泵61是一個壓力補償式變量軸向柱塞泵，用來為這些液壓缸31提供高壓油來。低壓泵62為齒輪泵，是用來為液壓缸31提供低壓油。且這些液壓缸31可以分成兩組，如圖3所示，在本實用新型的這一實施方式中，有12個液壓缸，可將相鄰的三個液壓缸以及與這三個液壓缸中心對稱的三個液壓缸分在第一組，而其余的作為第二組(當然，分組方式可以多樣化，如，將相互間隔的液壓缸分在同一組)，而且，同一組的液壓缸實現同步，不同組的液壓缸不同步。在成型封頭時，在控制柜7的協(xié)調下，通過連鎖功能，在第一組液壓缸動作結束后，第二組液壓缸才動作，而在封頭定形完成之后，則是第二組液壓缸先進行卸壓回程動作，然后才是第一組液壓缸進行卸壓回程。
該水壓成型系統(tǒng)4是用來提供封頭成型所需的原動力。該水壓成型系統(tǒng)4包括至少一個電動試壓泵41(在本實施例中所示為3個)、一水泵42、一儲水箱43及相應的水管44。其中該電動試壓泵41是按照國家機械行業(yè)標準設計制造的，其內部具有一水箱(圖未示出)。該電動試壓泵41通過水管44分別與儲水箱43及下模座12的出水口17相連通，該電動試壓泵41可將儲水箱43內的水抽出注入其內部的水箱內，再將水加壓并通過下模座12的出水口17排出提供成型高壓水。在出水口17與儲水箱43之間還裝有一排水閥(圖未示出)及一水泵42，在成型完成后打開該排水閥，可由水泵42將水通過出口水17抽出再注入儲水箱43內循環(huán)使用。該水壓系統(tǒng)4還可包括一與下模座12上的通氣口19相連的壓縮空氣管路(圖未示出)，其可在排水時通過該通氣口19將壓縮空氣注入成型空間內以增加排水速度。
該物料傳送裝置5包括一小車51、兩條平行的滑軌52及若干支撐機架53，這些支撐機架53立設于機臺1的一側且在這些支撐機架53頂端支撐著兩滑軌52，以供小車51在該滑軌52上往返滑行。該小車51可用來進行壓邊圈32的傳送、坯料的送進及成型封頭的送出。為了方便拆裝，支撐機架53可采用分體式結構。
該控制柜7內設有調整各液壓缸31的液壓參數并能控制液壓系統(tǒng)33動作的控制電路、控制水壓成型系統(tǒng)4動作的控制電路以及控制小車51在滑軌52上滑行的控制電路。在該控制柜7柜面上設有若干個分別對應上述各控制電路的按鈕72，以便于加工操作。通過這些控制電路可以驅動液壓系統(tǒng)33的高壓水泵61、低壓泵62、水壓成型系統(tǒng)4的電動試壓泵41、水泵42等，進而可協(xié)調控制該封頭成型設備的各部件的動作。
該封頭成型設備將水壓成型原理、液壓原理及機械原理完美結合，并應用到生產實踐中，產生了巨大的經濟效益。本實用新型的封頭成型設備可用來加工多種封頭，如汽車封頭、壓力容器封頭等。
請參閱圖4，所示是本實用新型的封頭成型設備的加工狀態(tài)示意圖，在圖4所示的實施例中，液壓缸31總數為8個，由于是均勻分布，從圖3的視角方向可見4個。圖5是本實用新型的封頭成型設備在加工封頭時的加工流程示意圖。在加工封頭9時，首先將液壓缸31的液壓參數調整好，并將壓邊圈32調整到安裝壓邊圈32的高度，再用小車51將壓邊圈32送進工位，可用諸如掛鉤的連接件將壓邊圈32連接在液壓缸31的活塞桿34的下端，并控制活塞桿34向上運動而提升壓邊圈32，之后，讓小車51退出工位；其次，將封頭坯料8放在小車51上，送進工位，并用掛鉤將封頭坯料8連接在壓邊圈32下方，再次控制活塞桿34向上運動而將壓邊圈32及封頭坯料8一同提升，讓小車51退出工位；然后，由低壓泵62為液壓缸31提供低壓油來驅動活塞桿34動作，使活塞桿34向下運動，當封頭坯料8疊放到密封板18上時，解除坯料8與壓邊圈32之間的連接，此時，壓邊圈32壓放在坯料8上；接著，通過高壓泵61為各液壓缸31提供高壓動力，使活塞桿34緊緊抵壓住壓邊圈32，按照設定好的壓力保壓，此外，還可以根據要加工成型的封頭9的尺寸要求設置一高度標尺(圖未示出)。這樣，不僅壓邊圈32及坯料8均被牢固地定位，而且密封板18也被壓緊變形，從而很好地起到密封效果。所述的壓邊圈32是用來控制封頭形狀的，根據不同形狀的封頭9需更換相應的壓邊圈32。由于壓邊圈32的形狀不同，液壓缸31的位置也要做相應改變，可通過手動或氣動扳手來控制絲桿35轉動，進而推動液壓缸31沿著裝在上模座11的下表面上的導軌14滑動來調整液壓缸31的位置以適應不同形狀的壓邊圈32，而能使其活塞桿34準確地抵壓在壓邊圈32上。
完成上述的成型前步驟后，再操作控制柜7上相應的按鈕72來啟動電動試壓泵41，將儲水箱43內的水抽出注入電動試壓泵41的內部水箱中，并由電動試壓泵41加壓后將高壓水從下模座12的出水口17排出，此時，由于密封板18被壓邊圈32壓緊密封，高壓水無法向四周排出，使得封頭坯料8在高壓水的壓力作用下，在壓邊圈32限定的空間內向上隆起而使坯料8成型，當達到高度標尺位置時，再保持水壓一定時間來對封頭9予以最終定形；定形完成之后，打開排水閥將高壓水排出至儲水箱43內以實現水的循環(huán)使用，為加速排水，可啟動該水泵42抽水。當排水到一定程度后由于大氣壓及成型空間內形成真空等因素，剩余的水排不出來，此時需通過壓縮空氣管路向成型空間內注入壓縮空氣，來壓迫剩余的水快速排完。
排水完成后，再用掛鉤將封頭9與壓邊圈32連接起來，控制液壓缸31的活塞桿34向上運動而提升壓邊圈32及封頭9，此時再滑進小車51，解除封頭9與壓邊圈32的連接，封頭9即落在小車51上，將小車51退出平臺，即可將成型好的封頭9吊運至封頭翻邊機進行翻邊等后續(xù)加工。
本實施例只是為了進一步更清楚地描述本實用新型，而非對本實用新型的限制。應該可以理解，本實用新型并不僅限于實施例所做的闡述，任何基于本實用新型的修改和本實用新型的等同物都應涵蓋在本實用新型的權利要求的構思和范圍之內。
權利要求1.一種封頭成型設備，包括一機臺、一坯料固定裝置、一水壓成型系統(tǒng)、一物料傳送裝置及控制柜，其中該機臺包括上模座及下模座，其特征在于該上模座的下表面上設有若干導軌，該下模座上表面設有一出水口及一通氣口，在該下模座上還鋪設有一密封板以供放置坯料并密封；該坯料固定裝置包括若干個可移動地安裝在該上模座的導軌上的液壓缸及一置于坯料上壓緊的壓邊圈，這些液壓缸由一油壓系統(tǒng)驅動，其活塞桿可上下運動而使其末端抵壓在壓邊圈上；該水壓成型系統(tǒng)包括至少一個電動試壓泵、一儲水箱及相應水管，其中該電動試壓泵通過水管分別與儲水箱及下模座的出水口相通，可將儲水箱內的水抽出并加壓，再通過出水口注入該壓邊圈限定的成型空間內對坯料施壓成型。
2.如權利要求1所述的封頭成型設備，其特征在于該上模座的下表面上還裝有若干絲桿，該絲桿的一端與該液壓缸連接，通過手動或氣動扳手驅動該絲桿，并進而推動該液壓缸沿導軌移動。
3.如權利要求1所述的封頭成型設備，其特征在于該電動試壓泵內部具有一水箱，從儲水箱內抽出的水注入該水箱內，并由電動試壓泵將水箱中的水加壓后再通過出水口注入壓邊圈限定的成型空間內。
4.如權利要求3所述的封頭成型設備，其特征在于該水壓系統(tǒng)還包括一連接于該出水口下方的排水閥以及一個分別與該排水閥及儲水箱相連的水泵，可由水泵將成型空間內的水抽出并排至儲水箱內。
5.如權利要求4所述的封頭成型設備，其特征在于該水壓系統(tǒng)還包括一與該通氣口相連通、并可在排水時將壓縮空氣注入成型空間內的壓縮空氣管路。
6.如權利要求1所述的封頭成型設備，其特征在于該物料傳送裝置包括一小車、兩條平行的滑軌及若干支撐機架，這些支撐機架立設于機臺的一側且在這些支撐機架頂端支撐著供小車往返滑行的兩滑軌。
7.如權利要求1或2所述的封頭成型設備，其特征在于該油壓系統(tǒng)裝設在上模座的上表面上，其包括一油箱、一高壓泵、一低壓泵及相應的油路，其中高壓泵是一個用來向這些液壓缸提供高壓油的壓力補償式變量軸向柱塞泵，低壓泵是用來向液壓缸提供低壓控制油的齒輪泵。
8.如權利要求1所述的封頭成型設備，其特征在于該控制柜包括控制液壓系統(tǒng)動作的控制電路、控制水壓成型系統(tǒng)動作的控制電路以及控制物料傳送裝置動作的控制電路。
9.如權利要求8所述的封頭成型設備，其特征在于該控制柜的柜面上設有若干個分別對應上述各控制電路的按鈕。
10.如權利要求1所述的封頭成型設備，其特征在于該密封板由橡膠制成。
專利摘要一種封頭成型設備，包括一機臺、一坯料固定裝置、一水壓成型系統(tǒng)、一物料傳送裝置及一控制柜。該機臺包括上模座及下模座，該上模座的下表面上設有若干導軌；該下模座上表面設有一出水口及一通氣口，在該下模座上還鋪設有一密封板以供放置坯料并密封。該坯料固定裝置包括若干個可移動地安裝在該上模座的導軌上的液壓缸及一置于坯料上壓緊的壓邊圈，這些液壓缸由一油壓系統(tǒng)驅動，其活塞桿的末端可緊抵在壓邊圈上；該水壓成型系統(tǒng)包括至少一個電動試壓泵、一儲水箱及相應的水管，其中該電動試壓泵通過水管可將儲水箱內的水抽出并加壓注入該壓邊圈限定的成型空間內；該控制柜用來協(xié)調控制該封頭成型設備的各組成部分動作。
文檔編號B21D26/02GK2700019SQ20042004982
公開日2005年5月18日 申請日期2004年4月6日 優(yōu)先權日2004年4月6日
發(fā)明者范建湘 申請人:東莞市永強汽車制造有限公司