本發(fā)明屬于板材液壓成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置及方法，本發(fā)明通過對(duì)普通液壓機(jī)的簡(jiǎn)單改造，使普通液壓機(jī)具備板材液壓成形的功能。

背景技術(shù)：

板材液壓成形是以液體作為傳力介質(zhì)，使板材貼合在凹模(凸模)表面的先進(jìn)成形方法。該成形方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：1)一般只需要一套模具，制造成本低，生產(chǎn)周期短，模具具有通用性；2)能夠有效提高零件成形極限，加工零件尺寸精度、表面質(zhì)量和強(qiáng)度高，剛性好，機(jī)械性能好；3)能夠成形復(fù)雜的零件和傳統(tǒng)工藝無法成形的零件，加工工序較少。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中板材液壓成形必須在專用板材成形液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)，專用板材成形液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高昂，制造難度大，以致板材液壓成形技術(shù)到目前為止仍未大面積推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置及方法，通過對(duì)普通液壓機(jī)進(jìn)行改造，使普通液壓機(jī)具備板材液壓成形的功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置，該裝置包括凸模部分、壓邊部分和液室部分，其中，所述凸模部分包括凸模21和凸模座22，凸模21安裝在凸模座22上，凸模座22與普通液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁14的下端面固定連接；所述壓邊部分包括壓邊缸15、壓邊缸活塞桿16、壓邊圈17和壓邊缸控制部分，壓邊缸15與壓邊缸控制部分連接，多個(gè)壓邊缸15對(duì)稱布置于凸模座22的兩側(cè)，且與普通液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁14的下端面固定連接，壓邊圈17與多個(gè)壓邊缸活塞桿16的底端固定連接，且壓邊圈17與凸模21可活動(dòng)地套接；所述液室部分布置在普通液壓機(jī)的機(jī)床工作臺(tái)24上，其包括液室18、液室型腔23和液室控制部分，液室型腔23位于液室18中，上端開口，液室型腔23與液室控制部分連接；板材20置于液室型腔23上。

所述壓邊缸15的數(shù)量為4個(gè)。

所述壓邊缸控制部分包括壓邊缸油泵7和壓邊缸換向閥10，壓邊缸15的上腔通過壓邊缸上腔油管25與壓邊缸換向閥10連接；壓邊缸15的下腔通過壓邊缸下腔油管26與壓邊缸換向閥10連接；壓邊缸換向閥10通過壓邊缸油泵連接油管27與壓邊缸油泵7連接，壓邊缸油泵7的進(jìn)油口與油箱連接。

所述壓邊缸上腔油管25上設(shè)有壓邊缸比例溢流閥11；所述壓邊缸下腔油管26上設(shè)有壓邊缸吸油單向閥12；所述壓邊缸油泵連接油管27上設(shè)有壓邊缸壓力表8和壓邊缸系統(tǒng)溢流閥9；所述吸油單向閥12中的液體流向?yàn)閺挠拖涞綁哼吀?5的下腔油管26。

所述液室控制部分包括液室油泵1和液室換向閥4，液室型腔23通過液室油管29與液室換向閥4連接，液室換向閥4通過液室油泵連接油管30與液室油泵1連接，液室油泵1的進(jìn)油口與油箱連接。

所述液室油管29上設(shè)有液室比例溢流閥19、液室單向閥6和液室壓力繼電器5；所述液室油泵連接油管30上設(shè)有液室壓力表2和液室系統(tǒng)溢流閥3；所述液室單向閥6中的液體流向?yàn)閺囊菏覔Q向閥4的出油口到液室型腔23。所述板材20與液室型腔23之間設(shè)有剛性密封。

一種包括所述基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置的液壓機(jī)。

一種采用所述裝置的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的方法，包括如下步驟：

1)普通液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁14、凸模21處于最上部位置，板材20置于液室型腔23上；開啟壓邊缸油泵7，壓邊缸換向閥10通電，液壓油通過壓邊缸換向閥10進(jìn)入壓邊缸15的上腔，將壓邊缸活塞桿16頂出，使壓邊圈17的下端面與凸模21的下端面處于同一水平面；

2)普通液壓機(jī)的主缸活塞桿13帶動(dòng)活動(dòng)橫梁14下行，從而進(jìn)一步帶動(dòng)壓邊圈17和凸模21同時(shí)接觸板材20，至設(shè)定壓力后主缸活塞桿13停止下行；

3)開啟液室油泵1，液室換向閥4通電，液壓油通過液室換向閥4、液室單向閥6進(jìn)入液室型腔23，液室壓力繼電器5檢測(cè)液室型腔23的壓力，當(dāng)液室型腔23的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，液室換向閥4斷電，液室型腔23與液室油泵1斷開，完成對(duì)液室型腔23的充液；

4)普通液壓機(jī)的主缸活塞桿13帶動(dòng)活動(dòng)橫梁14并進(jìn)一步帶動(dòng)凸模21繼續(xù)下行沖壓板材20，液室型腔23的壓力升高，在液室型腔23的壓力作用下，使板材20貼合在凸模21表面，同時(shí)，通過壓邊缸15的上腔內(nèi)部產(chǎn)生的壓力使壓邊圈17始終與板材20受力接觸而實(shí)現(xiàn)壓邊；液室型腔23的成形壓力通過液室比例溢流閥19調(diào)節(jié)，壓邊力在成形時(shí)的大小通過從壓邊缸比例溢流閥11調(diào)節(jié)；

5)當(dāng)凸模21運(yùn)行到設(shè)定高度時(shí)，主缸活塞桿13停止下行，主缸卸壓回程，達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，回程停止；

6)主缸卸壓回程過程中，壓邊缸15的壓邊缸活塞桿16下行頂出成形的零件，脫料。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置及方法中液室壓力調(diào)節(jié)由比例溢流閥調(diào)節(jié)，省去了傳統(tǒng)的增壓器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

2)本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置及方法的壓邊缸壓邊力由比例溢流閥比例調(diào)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)變壓邊力，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的成形。

3)本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置通過在普通液壓機(jī)上增加液室及其控制部分、壓邊缸及其控制部分、凸模部分，對(duì)普通液壓機(jī)進(jìn)行改造，能夠在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形工藝。

4)本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置及方法可以實(shí)現(xiàn)沖壓、液壓兩用，增加普通液壓機(jī)的功能。

5)本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置及方法可以不用更換設(shè)備就可以在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形，節(jié)約成本，提高競(jìng)爭(zhēng)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置初始階段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置充液階段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置液壓成形階段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置脫模階段的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1 液室油泵

2 液室壓力表

3 液室系統(tǒng)溢流閥

4 液室換向閥

5 液室壓力繼電器

6 液室單向閥

7 壓邊缸油泵

8 壓邊缸壓力表

9 壓邊缸系統(tǒng)溢流閥

10 壓邊缸換向閥

11 壓邊缸比例溢流閥

12 壓邊缸吸油單向閥

13 主缸活塞桿

14 活動(dòng)橫梁

15 壓邊缸

16 壓邊缸活塞桿

17 壓邊圈

18 液室

19 液室比例溢流閥

20 板材

21 凸模

22 凸模座

23 液室型腔

24 機(jī)床工作臺(tái)

25 壓邊缸上腔油管

26 壓邊缸下腔油管

27 壓邊缸油泵連接油管

28 壓邊缸系統(tǒng)溢流閥回油管

29 液室油管

30 液室油泵連接油管

31 液室系統(tǒng)溢流閥回油管

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1～4，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1～4所示，本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的裝置包括凸模部分、壓邊部分和液室部分。

所述凸模部分包括凸模21和凸模座22，凸模21安裝在凸模座22上，凸模座22與普通液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁14的下端面固定連接，凸模21可根據(jù)不同產(chǎn)品更換。

所述壓邊部分包括壓邊缸15、壓邊缸活塞桿16、壓邊圈17和壓邊缸控制部分，壓邊缸15與壓邊缸控制部分連接，多個(gè)壓邊缸15對(duì)稱布置于凸模座22的兩側(cè)，且與普通液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁14的下端面固定連接，壓邊缸15的數(shù)量?jī)?yōu)選為4個(gè)，壓邊缸活塞桿16將壓邊缸15分為上腔和下腔兩個(gè)部分。壓邊圈17與多個(gè)壓邊缸活塞桿16的底端固定連接，且壓邊圈17與凸模21可活動(dòng)地套接，壓邊圈17可根據(jù)不同零件更換。

所述壓邊缸控制部分包括壓邊缸油泵7、壓邊缸壓力表8、壓邊缸系統(tǒng)溢流閥9、壓邊缸換向閥10、壓邊缸比例溢流閥11和壓邊缸吸油單向閥12。其中，壓邊缸換向閥10用于控制壓邊缸15的壓邊與回程；壓邊缸15的上腔通過壓邊缸上腔油管25與壓邊缸換向閥10連接，壓邊缸上腔油管25上設(shè)有壓邊缸比例溢流閥11，用來比例調(diào)節(jié)壓邊缸15的壓邊力；壓邊缸15的下腔通過壓邊缸下腔油管26與壓邊缸換向閥10連接，壓邊缸下腔油管26上設(shè)有壓邊缸吸油單向閥12，吸油單向閥12中的液體流向?yàn)閺挠拖涞綁哼吀?5的下腔油管26，吸油單向閥12的功能為當(dāng)壓邊缸15壓邊時(shí)，壓邊缸15的下腔形成負(fù)壓，液壓油經(jīng)吸油單向閥12進(jìn)入壓邊缸下腔，以防止負(fù)壓出現(xiàn)；壓邊缸換向閥10通過壓邊缸油泵連接油管27與壓邊缸油泵7連接，壓邊缸油泵7的進(jìn)油口與油箱連接，壓邊缸油泵連接油管27上設(shè)有壓邊缸壓力表8和壓邊缸系統(tǒng)溢流閥9，壓邊缸油泵7用于實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能，壓邊缸壓力表8用于顯示壓邊缸壓力，壓邊缸系統(tǒng)溢流閥9用于控制壓邊缸系統(tǒng)的安全壓力；壓邊缸系統(tǒng)溢流閥9的卸油端通過壓邊缸系統(tǒng)溢流閥回油管28與油箱連接。

所述液室部分布置在普通液壓機(jī)的機(jī)床工作臺(tái)24上，其包括液室18、液室型腔23和液室控制部分，液室型腔23位于液室18中，上端開口，作為液態(tài)柔性凹模，液室型腔23與液室控制部分連接。

所述液室控制部分包括液室油泵1、液室壓力表2、液室系統(tǒng)溢流閥3、液室換向閥4、液室壓力繼電器5、液室單向閥6和液室比例溢流閥19。其中，液室換向閥4用于控制液室補(bǔ)液；液室型腔23通過液室油管29與液室換向閥4連接，液室油管29上設(shè)有液室比例溢流閥19、液室單向閥6和液室壓力繼電器5，比例溢流閥19用于控制液室型腔23的壓力，液室單向閥6中的液體流向?yàn)閺囊菏覔Q向閥4的出油口液室型腔23，液室單向閥6用于防止液室型腔23中的液壓油倒流，壓力繼電器5用于控制補(bǔ)液發(fā)訊；液室換向閥4通過液室油泵連接油管30與液室油泵1連接，液室油泵1的進(jìn)油口與油箱連接，液室油泵連接油管30上設(shè)有液室壓力表2和液室系統(tǒng)溢流閥3，液室油泵1實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能，液室壓力表2用于顯示液室型腔23的壓力，液室系統(tǒng)溢流閥3用于控制補(bǔ)液系統(tǒng)安全壓力；液室系統(tǒng)溢流閥3的卸油端通過液室系統(tǒng)溢流閥回油管31與油箱連接。

板材20置于液室型腔23上，板材20與液室型腔23之間設(shè)有剛性密封，這樣能夠提高密封性，防止漏液。

采用本發(fā)明的基于在普通液壓機(jī)上實(shí)現(xiàn)板材液壓成形的方法，包括如下步驟：

1)普通液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁14、凸模21處于最上部位置，板材20置于液室型腔23上，此時(shí)液室型腔23內(nèi)無液壓油；開啟壓邊缸油泵7，壓邊缸換向閥10通電，液壓油通過壓邊缸換向閥10進(jìn)入壓邊缸15的上腔，將壓邊缸活塞桿16頂出，使壓邊圈17的下端面與凸模21的下端面處于同一水平面，如圖1所示；

2)普通液壓機(jī)的主缸活塞桿13帶動(dòng)活動(dòng)橫梁14下行，從而進(jìn)一步帶動(dòng)壓邊圈17和凸模21同時(shí)接觸板材20，至設(shè)定壓力后主缸活塞桿13停止下行；

3)開啟液室油泵1，液室換向閥4通電，液壓油通過液室換向閥4、液室單向閥6進(jìn)入液室型腔23，液室壓力繼電器5檢測(cè)液室型腔23的壓力，當(dāng)液室型腔23的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，液室換向閥4斷電，液室型腔23與液室油泵1斷開，完成對(duì)液室型腔23的充液，如圖2所示；

4)普通液壓機(jī)的主缸活塞桿13帶動(dòng)活動(dòng)橫梁14并進(jìn)一步帶動(dòng)凸模21繼續(xù)下行沖壓板材20，液室型腔23的壓力升高，在液室型腔23的壓力作用下，使板材20貼合在凸模21表面，同時(shí)，通過壓邊缸15的上腔內(nèi)部產(chǎn)生的壓邊力使壓邊圈17始終與板材20受力接觸而實(shí)現(xiàn)壓邊，如圖3所示；液室型腔23的成形壓力通過液室比例溢流閥19調(diào)節(jié)，壓邊力在成形時(shí)的大小通過從壓邊缸比例壓力閥11調(diào)節(jié)；

5)當(dāng)凸模21運(yùn)行到設(shè)定高度時(shí)，主缸活塞桿13停止下行，主缸卸壓回程，達(dá)到設(shè)定位置時(shí)，回程停止；

6)主缸卸壓回程過程中，壓邊缸15的壓邊缸活塞桿16下行頂出成形的零件，脫料，從而完成板材20的液壓成形，如圖4所示。