專利名稱：一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)高壓成形機(jī)，具體涉及一種復(fù)雜截面空心構(gòu)件的加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著汽車、航空、航天制造領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)整體化和輕量化的需求的提高，復(fù)雜截面空心整體構(gòu)件由于具有較好的強(qiáng)度和剛度，逐漸得到了工業(yè)界的廣泛重視。內(nèi)高壓成形是制造這類輕體整體構(gòu)件的一種先進(jìn)成形技術(shù)，得到了較廣泛的應(yīng)用，尤其是在汽車生產(chǎn)中，如汽車的排氣管件、副車架和底盤等，都在以內(nèi)高壓成形加工方法逐漸替代原來的傳統(tǒng)成形加工方法。該項(xiàng)技術(shù)的基本工藝過程為首先通過數(shù)控彎曲機(jī)把管材軸線彎曲為所需的形狀，然后，將管坯放在下模內(nèi)，閉合上模，內(nèi)高壓成形機(jī)按照設(shè)定程序通過水平油缸驅(qū)動(dòng)沖頭密封管坯的兩端，并使管坯內(nèi)充滿液體，在加壓脹形的過程中，兩端的水平?jīng)_頭同時(shí)向內(nèi)推進(jìn)補(bǔ)料，這樣在內(nèi)壓和軸向力的聯(lián)合作用下，使管坯貼靠模具內(nèi)部型腔而成形為所需形狀的工件。內(nèi)高壓成形機(jī)主要由合模壓力機(jī)、高壓源、水平油缸、液壓泵站、水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成，模具和水平油缸一般安裝于合模壓力機(jī)的工作平臺(tái)或模板上，合模壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)模具的開啟和閉合，并在成形過程中提供合模力，保證上下模在成形過程中緊密閉合，不產(chǎn)生縫隙。目前的內(nèi)高壓成形機(jī)大都采用四柱式結(jié)構(gòu)液壓機(jī)作為合模壓力機(jī)，其缺點(diǎn)是(I)不適用于成形軸線彎曲角度較大的管件內(nèi)高壓成形模具由模塊和油缸組成，對(duì)于軸線彎曲的零件，當(dāng)彎曲角度O大于30°，由于四柱結(jié)構(gòu)的影響，水平設(shè)置的油缸擺放位置受到限制，與壓力機(jī)立柱干涉，管件直徑越大，軸向反力越大，水平油缸噸位越大，體積也越大，干涉更嚴(yán)重，如圖6所示。例如對(duì)于合模力2000噸的內(nèi)高壓成形機(jī)，其臺(tái)面有效尺寸一般為L(zhǎng) = 2200mm, B = 1800mm(其中L代表臺(tái)面的長(zhǎng)，B代表臺(tái)面的寬)，其水平設(shè)置的油缸最大擺放角度為36度，內(nèi)高壓成形所需的壓力往往需達(dá)200MPa，當(dāng)成形管件的直徑為IOOmm時(shí)，水平設(shè)置的油缸推力約200噸，此時(shí)，水平設(shè)置的油缸缸體外徑近500mm左右，其與立柱不發(fā)生干涉的最大擺放角度為26°，因此，四柱式結(jié)構(gòu)僅適用軸線為直線或彎曲角度小的零件成形。(2)操作空間小，不適合放置兩套模具一次成形兩件管件受四個(gè)立柱限制，通常只能沿著臺(tái)面長(zhǎng)度方向擺放一套模具，用于單個(gè)工件的成形，生產(chǎn)效率低。(3)上料取件空間受限，不便于機(jī)械手操作當(dāng)整套生產(chǎn)線裝配機(jī)械手后，需要在壓力機(jī)正面放置未變形管件，而在壓力機(jī)背面取出成形后管件，而采用四柱式合模液壓機(jī)一般只能在壓力機(jī)正面上料和取件，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的內(nèi)高壓成形機(jī)不適用于成形軸線彎曲角度較大的管件以及操作空間小，只能用于單個(gè)管件的成形，生產(chǎn)效率較低，不便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的問題，進(jìn)而提供一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)包括高壓源，所述內(nèi)高壓成形機(jī)還包括主液壓驅(qū)動(dòng)裝置、上橫梁、活動(dòng)平臺(tái)、上模板、下模板、下橫梁、兩個(gè)立柱、至少一個(gè)上模、至少一個(gè)下模、至少兩個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置和與側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置數(shù)量相一致的多個(gè)沖頭，兩個(gè)立柱并列設(shè)置，上橫梁與下橫梁通過兩個(gè)立柱連接，主液壓裝置設(shè)置在上橫梁的上表面上，活動(dòng)平臺(tái)穿設(shè)在位于上橫梁和下橫梁之間的兩個(gè)立柱上并能在兩個(gè)立柱上滑動(dòng)，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿穿過上橫梁并能在上橫梁上上下滑動(dòng)，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿的端部與活動(dòng)平臺(tái)連接，上模板連接在活動(dòng)橫梁下表面上，至少一個(gè)上模連接在上模板的下表面上，下模板連接在下橫梁的上表面上，至少一個(gè)下模連接在下模板的上表面上，上模與下模一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，下模的型腔的兩端分別設(shè)置有水平設(shè)置的側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接有呈水平設(shè)置的沖頭，與每個(gè)下模對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)沖頭中的其中一個(gè)沖頭的中部沿其軸向設(shè)置有充液通孔，高壓源上的充液管與充液通孔連通。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠，采用雙柱式結(jié)構(gòu)可以增大操作空間以及上模和下模的安裝空間，待成形零件(管坯)裝卸方便，操作空間大，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)；由于操作空間以及上模和下模安裝空間大，在下模板上可以布置多個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置、多個(gè)下模和多個(gè)下模板，在單次工作循環(huán)中，可以完成一個(gè)或兩個(gè)零件(管坯)的同時(shí)成形，兩個(gè)零件同時(shí)成形時(shí)，生產(chǎn)效率大大提高，生產(chǎn)效率提高了 70%以上；由于操作空間以及上模和下模安裝空間大，側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置擺放位置不易與立柱發(fā)生干涉，對(duì)于軸線彎曲的零件，所能成形的管件的彎曲角度更大，能成形彎曲角度大于30°的管件。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是左視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是單個(gè)軸線彎曲管件成形時(shí)的工作狀態(tài)示意圖，圖4是同時(shí)成形兩個(gè)短管件時(shí)的工作狀態(tài)示意圖，圖5是同時(shí)成形兩個(gè)長(zhǎng)管件時(shí)的工作狀態(tài)示意圖，圖6是現(xiàn)有的四柱式結(jié)構(gòu)液壓機(jī)對(duì)軸線彎曲零件成形時(shí)的水平油缸與立柱干涉示意圖(立柱1、油缸2、下模板3)。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)包括高壓源12，所述內(nèi)高壓成形機(jī)還包括主液壓驅(qū)動(dòng)裝置1、上橫梁2、活動(dòng)平臺(tái)5、上模板6、下模板9、下橫梁10、兩個(gè)立柱4、至少一個(gè)上模7、至少一個(gè)下模8、至少兩個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3和與側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3數(shù)量相一致的多個(gè)沖頭11，兩個(gè)立柱4并列設(shè)置，上橫梁2與下橫梁10通過兩個(gè)立柱4連接，主液壓裝置I設(shè)置在上橫梁2的上表面上，活動(dòng)平臺(tái)5穿設(shè)在位于上橫梁2和下橫梁10之間的兩個(gè)立柱4上并能在兩個(gè)立柱4上滑動(dòng)，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置I的驅(qū)動(dòng)桿1-1穿過上橫梁2并能在上橫梁2上上下滑動(dòng)，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置I的驅(qū)動(dòng)桿的端部與活動(dòng)平臺(tái)5連接，上模板6連接在活動(dòng)橫梁5下表面上，至少一個(gè)上模7連接在上模板6的下表面上，下模板9連接在下橫梁10的上表面上，至少一個(gè)下模8連接在下模板9的上表面上,上模7與下模8 對(duì)應(yīng)設(shè)置，下模8的型腔的兩端分別設(shè)置有水平設(shè)置的側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3，每個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3的輸出端連接有呈水平設(shè)置的沖頭11，與每個(gè)下模8對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)沖頭11中的其中一個(gè)沖頭11的中部沿其軸向設(shè)置有充液通孔11-1，高壓源12上的充液管12-1與充液通孔11-1連通。本實(shí)施方式的安裝在上橫梁2的上表面上的主液壓驅(qū)動(dòng)裝置I驅(qū)動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)5、上模板6和上模7上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上模7和下模8的開啟和閉合。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖3-圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述下模板9為長(zhǎng)方形模板。如此設(shè)置，便于使用，操作方便，滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述上模7的數(shù)量為一個(gè)，下模8的數(shù)量為一個(gè)。如此設(shè)置，可成形單個(gè)零件(管坯)，操作方便，滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖4和圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述上模7的數(shù)量為兩個(gè)，下模8的數(shù)量為兩個(gè)。如此設(shè)置，可同時(shí)成形兩個(gè)零件(管坯)，成形效率高，滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述兩個(gè)下模8以立柱4的軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置。如此設(shè)置，便于同時(shí)成形長(zhǎng)度較短的兩個(gè)零件(管坯)，在兩個(gè)立柱的外側(cè)(左右側(cè))進(jìn)行零件的裝卸，操作使用方便，便于機(jī)械化作業(yè)，成形效率高，滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述兩個(gè)下模8沿下模板9的長(zhǎng)度方向并列設(shè)置。如此設(shè)置，便于同時(shí)成形長(zhǎng)度較長(zhǎng)的兩個(gè)零件(管坯)，在兩個(gè)立柱之間(前后側(cè))進(jìn)行零件的裝卸，操作使用方便，便于機(jī)械化作業(yè)，成形效率高，滿足設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
四相同。工作過程結(jié)合圖1 圖5說明本發(fā)明的工作過程，根據(jù)單次動(dòng)作所成形管件數(shù)量和管件長(zhǎng)度進(jìn)行上模7和下模8、側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3及沖頭11的安裝；在上模7和下模8合模前，在下模8內(nèi)放入待成形的管坯，活動(dòng)平臺(tái)5在主液壓驅(qū)動(dòng)裝置I的主驅(qū)動(dòng)桿1-1的驅(qū)動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)上模板6和上模7向下運(yùn)動(dòng)，完成合模；側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3帶動(dòng)沖頭11向管坯12的端部運(yùn)動(dòng)，管坯13的端部密封前通過高壓源12向管坯13內(nèi)部進(jìn)行充液，側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3帶動(dòng)沖頭11向管坯13進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，完成密封，然后，通過高壓源12的充液管12-1對(duì)管坯13內(nèi)部進(jìn)行增壓，在加壓脹形的過程中，管坯13兩端的沖頭11同時(shí)向內(nèi)推進(jìn)補(bǔ)料，這樣在內(nèi)壓和軸向力的聯(lián)合作用下，使管坯13貼靠上模7和下模8的內(nèi)部型腔而成形為所需的管件，成形后，停止增壓，側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3帶動(dòng)沖頭11退回，卸掉成形后管件內(nèi)的壓力，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置I的主驅(qū)動(dòng)桿1-1退回，帶動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)5、上模板6和上模7向上運(yùn)動(dòng)，完成開模，將成形后的管件取出，完成一個(gè)工作循環(huán)。單件成形時(shí)，采用一個(gè)上模7、一個(gè)下模8、兩個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3以及兩個(gè)沖頭11 ;兩件同時(shí)成形時(shí)，采用兩個(gè)上模7、兩個(gè)下模8、四個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3以及四個(gè)沖頭11。待成形管坯長(zhǎng)度較短時(shí)，側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3、上模7和下模8置于兩個(gè)立柱4的外偵牝其放置方向如圖4所示；待成形管坯長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置3、上模7和下模8置于兩個(gè)立柱4之間，其放置方向如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，所述內(nèi)高壓成形機(jī)包括高壓源(12)，其特征在于所述內(nèi)高壓成形機(jī)還包括主液壓驅(qū)動(dòng)裝置(I)、上橫梁(2)、活動(dòng)平臺(tái)(5)、上模板(6)、 下模板(9)、下橫梁(10)、兩個(gè)立柱(4)、至少一個(gè)上模(7)、至少一個(gè)下模(8)、至少兩個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置(3)和與側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置(3)數(shù)量相一致的多個(gè)沖頭(11)，兩個(gè)立柱(4)并列設(shè)置，上橫梁(2)與下橫梁(10)通過兩個(gè)立柱(4)連接，主液壓裝置(I)設(shè)置在上橫梁(2)的上表面上，活動(dòng)平臺(tái)(5)穿設(shè)在位于上橫梁(2)和下橫梁(10)之間的兩個(gè)立柱(4) 上并能在兩個(gè)立柱(4)上滑動(dòng)，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置(I)的驅(qū)動(dòng)桿(1-1)穿過上橫梁(2)并能在上橫梁(2)上上下滑動(dòng)，主液壓驅(qū)動(dòng)裝置(I)的驅(qū)動(dòng)桿的端部與活動(dòng)平臺(tái)(5)連接，上模板(6)連接在活動(dòng)橫梁(5)下表面上,至少一個(gè)上模(7)連接在上模板(6)的下表面上,下模板(9)連接在下橫梁(10)的上表面上，至少一個(gè)下模(8)連接在下模板(9)的上表面上， 上模(7)與下模(8) —一對(duì)應(yīng)設(shè)置，下模(8)的型腔的兩端分別設(shè)置有水平設(shè)置的側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置(3)，每個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置(3)的輸出端連接有呈水平設(shè)置的沖頭(11)，與每個(gè)下模(8)對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)沖頭(11)中的其中一個(gè)沖頭(11)的中部沿其軸向設(shè)置有充液通孔 (11-1)，高壓源(12)上的充液管(12-1)與充液通孔(11-1)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，其特征在于所述下模板(9)為長(zhǎng)方形模板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，其特征在于所述上模(7)的數(shù)量為一個(gè)，下模(8)的數(shù)量為一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，其特征在于所述上模(7) 的數(shù)量為兩個(gè)，下模(8)的數(shù)量為兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，其特征在于所述兩個(gè)下模(8)以立柱(4)的軸線為對(duì)稱軸對(duì)稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，其特征在于所述兩個(gè)下模(8)沿下模板(9)的長(zhǎng)度方向并列設(shè)置。
全文摘要
一種大操作空間的內(nèi)高壓成形機(jī)，它涉及一種內(nèi)高壓成形機(jī)，以解決現(xiàn)有的內(nèi)高壓成形機(jī)不適用于成形軸線彎曲角度較大的管件以及操作空間小，只能用于單個(gè)管件的成形，生產(chǎn)效率較低，不便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)的問題，它包括高壓源，還包括主液壓驅(qū)動(dòng)裝置、上橫梁、活動(dòng)平臺(tái)、上模板、下模板、下橫梁、兩個(gè)立柱、至少一個(gè)上模、至少一個(gè)下模、至少兩個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置和與側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置數(shù)量相一致的多個(gè)沖頭，上橫梁與下橫梁通過兩個(gè)立柱連接，至少一個(gè)下模連接在下模板上，下模的型腔的兩端分別設(shè)置有水平設(shè)置的側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)側(cè)液壓驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接有呈水平設(shè)置的沖頭。本發(fā)明用于復(fù)雜截面空心構(gòu)件的成形。
文檔編號(hào)B21D26/033GK103008431SQ20131002019
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者王小松, 滕步剛, 曹健 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)