本發(fā)明涉及電液成形技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置。

背景技術(shù)：

電液成形基本分為單極式放電、雙極式放電、金屬絲放電、金屬粉末放電。除去單極式放電外，以難變形管材脹形為例，其他三種電液成形形式都存在著電極移動難等問題。電極間距過大難以發(fā)生擊穿放電，一般電極間距不可隨意改變，導(dǎo)致難實現(xiàn)精確位置成形。由于管材本身周向結(jié)構(gòu)封閉，對向電極的穿絲一直是個難題，不如板材電液成形那樣簡單，打開模具即可連上金屬絲。電液成形的液體介質(zhì)一般為水，放電時能量較集中，瞬時沖擊波壓力較大，這對密封也有相當(dāng)高的要求。常見的電液成形存在能量利用率低，成形效果差，通常需要幾次放電才能達到成形工藝要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置，可以解決一些同側(cè)電極線爆電液成形存在成形精度差，傳統(tǒng)電液成形電極不可軸向移動、對向電極穿絲困難、不能靈活的進行管材精確位置成形等問題。

如當(dāng)長薄壁小內(nèi)徑管件局部脹形時，使用同側(cè)電極線爆電液成形時，仍然存在廢品率高、尺寸精度差、需多次加工等不足，如若使用此裝置可以顯著的改善這些問題，并且同軸電極電液成形的載荷大小、載荷分布、載荷形狀等較同側(cè)電極線爆電液成形都能更好控制，降低了對設(shè)備容量規(guī)格的要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種電液成形同軸可移動穿絲夾裝裝置，包括液壓合膜機構(gòu)、模具機構(gòu)以及電液成形機構(gòu)，所述模具機構(gòu)固定設(shè)置于所述液壓合膜機構(gòu)上，所述模具機構(gòu)包括正極蓋板、負極蓋板、上瓣模以及下瓣模，正極、負極通過密封圈組分別與所述正極蓋板、負極蓋板相連接，所述正極與所述負極的內(nèi)側(cè)端均固定安裝有金屬絲緊固套，兩個所述金屬絲緊固套用于固定金屬絲；待加工管件用于放置在所述正極蓋板、負極蓋板、上瓣模以及下瓣模之間的空腔內(nèi)；所述正極蓋板上開設(shè)有進液口，所述負極蓋板上開設(shè)有排氣口；所述正極、負極與所述電液成形機構(gòu)相連接。

可選的，所述液壓合膜機構(gòu)包括整體框架、絲杠、液壓缸組、空心推桿以及電機，所述整體框架內(nèi)部的兩側(cè)底端分別設(shè)置有滑臺，所述絲杠固定在所述滑臺上，所述絲杠通過正負極固定座與所述空心推桿固定連接，所述液壓缸組包括兩側(cè)液壓缸和上液壓缸，所述空心推桿的外側(cè)通過推板與所述兩側(cè)液壓缸固定連接，所述上液壓缸設(shè)置于所述整體框架頂側(cè)；所述絲杠與所述電機連接。

可選的，位于所述整體框架兩側(cè)的所述空心推桿的內(nèi)側(cè)分別與所述正極蓋板、負極蓋板相固定，所述下瓣模固定設(shè)置在所述整體框架的凸臺上，所述上瓣模與所述上液壓缸相固定連接。

可選的，所述正極蓋板、負極蓋板的兩端均開設(shè)有導(dǎo)向孔，所述正極蓋板導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)套，負極蓋板導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)柱，所述正極蓋板一側(cè)的空心推桿套在長于正極蓋板外端面的導(dǎo)柱上。

可選的，所述正極、負極均為同軸電極，所述正極外側(cè)套設(shè)有絕緣嵌套，所述正極、負極的外側(cè)分別與位于所述整體框架兩側(cè)的所述絲杠相連接。

可選的，所述進液口的外側(cè)與一液體介質(zhì)注入球閥相連接，所述進液口的內(nèi)側(cè)與所述空腔相連通；所述排氣口的外側(cè)與一排氣球閥相連接，所述排氣口的內(nèi)側(cè)與所述空腔相連通。

可選的，所述上瓣模與所述下瓣模上均開設(shè)有至少一個排氣孔。

可選的，所述密封圈組包括o形密封圈、y形密封圈以及管形異形密封圈；所述正極蓋板、負極蓋板與所述密封圈組之間還固定設(shè)置有密封圈壓板。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

1)電極在軸向可移動，可在行程內(nèi)任意調(diào)整電極位置和電極間距，因此，可以精確地控制放電位置和放電能量，利于實現(xiàn)精確位置成形；

2)可精確控制金屬絲長度，在成形復(fù)雜零件時，除了要求足夠大的壓力外，還要求合理的壓力分布，在同軸電極間接上各種形狀的爆炸絲，即可改變電弧通道，移動電極位置可改變放電位置，更加合理的控制沖擊波的形狀和壓力分布，使之適應(yīng)工作的要求，也降低了對電液成形設(shè)備能量指標的要求；

3)用同軸可移動放電電極穿絲夾裝裝置成形的方法可以更加合理的加工大型的工件或細小的管件，相較于傳統(tǒng)電液成形而言更加安全可靠，簡單易行，易實現(xiàn)自動化或半自動化生產(chǎn)。

對于批量管形件脹形和有狹長變形特征的零件成形時可以采用這種電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置，此裝置為自動化/半自動化生產(chǎn)提供了良好的集成“端口”。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本發(fā)明中模具機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖4為本發(fā)明中模具機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖二；

其中，1上液壓缸；111兩側(cè)液壓缸；2推板；3空心推桿；4正負極固定座；5滑臺；6電機；7模具機構(gòu)；8整體框架；9絲杠；10滑臺方軌；11正極；12絕緣嵌套；13o形密封圈；14y形密封圈；15o形密封圈壓板；16管頭異形密封圈；17正極蓋板；18導(dǎo)套；19待加工管件；20金屬絲緊固套；21導(dǎo)柱；22負極蓋板；23負極；24液體介質(zhì)注入球閥；25排氣孔；26上瓣模；27排氣球閥；28下瓣模；29金屬絲；30電液成形機構(gòu)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置，可以解決一些同側(cè)電極線爆電液成形存在成形精度差，傳統(tǒng)電液成形電極不可軸向移動、對向電極穿絲困難、不能靈活的進行管材精確位置成形等問題。

本發(fā)明提供的電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置，包括液壓合膜機構(gòu)、模具機構(gòu)以及電液成形機構(gòu)，模具機構(gòu)固定設(shè)置于液壓合膜機構(gòu)上，模具機構(gòu)包括正極蓋板、負極蓋板、上瓣模以及下瓣模，正極、負極通過密封圈組分別與正極蓋板、負極蓋板相連接，正極與負極的內(nèi)側(cè)端均固定安裝有金屬絲緊固套，兩個金屬絲緊固套用于固定金屬絲；待加工管件用于放置在正極蓋板、負極蓋板、上瓣模以及下瓣模之間的空腔內(nèi)；正極蓋板上開設(shè)有進液口，負極蓋板上開設(shè)有排氣口；正極、負極與電液成形機構(gòu)相連接。

該電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置，具體工作步驟為：

將金屬絲緊固套分別與正極和負極的內(nèi)側(cè)端安裝固定，正極和負極的另一端與正極固定座和負極固定座相連接，上瓣模固定設(shè)置在液壓合膜機構(gòu)上，液壓合膜機構(gòu)控制正極蓋板、負極蓋板以及上瓣模打開，放入待加工管件，然后再將正極蓋板、負極蓋板、上瓣模以及下瓣模合模；

通過自動/手動方式將金屬絲穿入正負極中心通孔中，電機帶動絲桿控制驅(qū)動正極和負極同時向正極一側(cè)運動，運動到一定位置時，正極上的金屬絲緊固套由于正極蓋板的限位，而套入正極前端的三爪彈性傘狀頭，此時正極端金屬絲固定完畢；電機帶動絲桿驅(qū)動負極向負極蓋板端運動，當(dāng)運動到所規(guī)定的正負極間距時，正極開始與負極同步向負極蓋板端運動當(dāng)負極上的金屬絲緊固套由于負極蓋板的限位而套入負極頭部的三爪彈性傘狀頭時，正負極金屬絲固定完畢，驅(qū)動正極和負極同步運動到待加工位置，并將正負極穿絲通孔用膠塞塞?。?/p>

打開進液口和排氣口，注入定量液體介質(zhì)后再關(guān)閉進液口和排氣口；

打開電液成形機構(gòu)，設(shè)置預(yù)置電壓，向設(shè)備電容充電，充電到達預(yù)置電壓后停止充電，閉合觸發(fā)開關(guān)，使電容內(nèi)的電荷瞬間釋放到金屬絲，對待加工管件進行加工；

加工完成后，打開進液口和排氣口，排出介質(zhì)液體，液壓合膜機構(gòu)控制正極蓋板、負極蓋板、上瓣模以及下瓣模打開，即可取出工件。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

請參考圖1-4，其中，圖1為本發(fā)明電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為本發(fā)明中模具機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖一；圖4為本發(fā)明中模具機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖二。

本發(fā)明提供一種電液成形同軸可移動穿絲夾裝裝置，包括液壓合膜機構(gòu)、模具機構(gòu)7以及電液成形機構(gòu)30，模具機構(gòu)7固定設(shè)置于液壓合膜機構(gòu)上，模具機構(gòu)7包括正極蓋板17、負極蓋板22、上瓣模26以及下瓣模28，正極11、負極23通過密封圈組分別與正極蓋板17、負極蓋板22相連接，正極11與負極23的內(nèi)側(cè)端均固定安裝有金屬絲緊固套20，兩個金屬絲緊固套20用于固定金屬絲29；待加工管件19用于放置在正極蓋板17、負極蓋板22、上瓣模26以及下瓣模28之間的空腔內(nèi)；正極蓋板17上開設(shè)有進液口，負極蓋板22上開設(shè)有排氣口；正極11、負極23與電液成形機構(gòu)30相連接。

液壓合膜機構(gòu)包括整體框架8、絲杠9、液壓缸組、空心推桿3以及電機6，整體框架8內(nèi)部的兩側(cè)底端分別設(shè)置有滑臺5，絲杠9固定在滑臺5上，本發(fā)明中的滑臺5采用滑臺方軌10，絲杠9通過正負極固定座4與正極11和負極23固定連接，液壓缸組包括兩側(cè)液壓缸111和上液壓缸1，空心推桿3的外側(cè)通過推板2與兩側(cè)液壓缸111固定連接，上液壓缸1設(shè)置于整體框架8頂側(cè)；絲杠9與電機6連接。

位于整體框架8兩側(cè)的空心推桿3的內(nèi)側(cè)分別與正極蓋板17、負極蓋板22相固定，下瓣模28固定設(shè)置在整體框架8的凸臺上，上瓣模26與上液壓缸1相固定連接。正極蓋板17、負極蓋板22的兩端均開設(shè)有導(dǎo)向孔，正極蓋板17導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)套18，負極蓋板22導(dǎo)向孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)柱21，正極蓋板17一側(cè)的空心推桿3套在長于正極蓋板17外端面的導(dǎo)柱21上。正極11、負極23均為同軸電極，正極11外側(cè)套設(shè)有絕緣嵌套12，正極11、負極23的外側(cè)分別與位于整體框架8兩側(cè)的絲杠9上的正負極固定座4相連接。進液口的外側(cè)與一液體介質(zhì)注入球閥24相連接，進液口的內(nèi)側(cè)與空腔相連通；排氣口的外側(cè)與一排氣球閥27相連接，排氣口的內(nèi)側(cè)與空腔相連通。上瓣模26與下瓣模28上均開設(shè)有至少一個排氣孔25。

密封圈組包括o形密封圈13、y形密封圈14以及管形異形密封圈16；正極蓋板17、負極蓋板22與密封圈組之間還固定設(shè)置有密封圈壓板，本發(fā)明實施例中采用的是o形密封圈壓板15；y形密封圈14也可以用唇形密封圈來替代。

該電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置，具體工作步驟為：

1)將各個型號的密封圈分別安裝在正極蓋板17和負極蓋板22上，在負極23上安裝金屬絲緊固套20并將其裝入負極蓋板22上；正極11上安裝金屬絲緊固套20，將正極11外側(cè)的絕緣嵌套12旋入正極11并裝入正極蓋板17上；

2)正極蓋板17、負極蓋板22安裝在導(dǎo)柱導(dǎo)套上，將正極11板左側(cè)導(dǎo)柱21置于空心推桿3內(nèi)，用螺釘銷釘把正極蓋板17、負極蓋板22固定在空心推桿3上，上瓣模26用螺釘銷釘固定在上液壓缸1上，下瓣模28同樣用螺釘銷釘固定在整體框架8的凸臺上，同時正極11和負極23固定在以電機6驅(qū)動的絲杠9上的正負極固定座4上，模具機構(gòu)7與滑臺5固定在整體框架8內(nèi)，正極11和負極23連入電液成形機構(gòu)30中；

(空心推桿3要套在長出正極蓋板17左側(cè)的導(dǎo)柱21上，空心推桿3固定在正極蓋板17和負極蓋板22上，這樣才能實現(xiàn)正極蓋板17和負極蓋板22的精準開合，并且在保證空間利用率高的同時也不干涉正極蓋板17和負極蓋板22的運動。負極蓋板22外側(cè)也設(shè)置空心推桿3的最主要原因是減重，和保證整套裝置的安裝平衡)

3)液壓合膜機構(gòu)中的兩側(cè)液壓缸111控制正極蓋板17和負極蓋板22向左右打開，上瓣模26由液壓缸帶動向上打開，放入待加工管件19，然后再合模，上瓣模26、下瓣模28、正極蓋板17和負極蓋板22由兩側(cè)液壓缸111和上液壓缸1共同施加恒定的合模力；

4)通過自動/手動方式將金屬絲29穿入正負極中心通孔中，電機6驅(qū)動正極11和負極23同時向正極11一側(cè)運動，運動到一定位置時，正極11上的金屬絲緊固套20由于正極蓋板17的限位，而套入正極11前端的三爪彈性傘狀頭，此時正極11端金屬絲29固定完畢，驅(qū)動電機6驅(qū)動負極23向負極蓋板22端運動，當(dāng)運動到所規(guī)定的正負極間距時，正極11開始與負極23同步向負極蓋板22端運動，當(dāng)負極23上的金屬絲緊固套20由于負極蓋板22的限位而套入負極23頭部的三爪彈性傘狀頭時，正負極金屬絲固定完畢，電機6驅(qū)動正極11和負極23同步移動到待加工位置，并將正負極23穿絲通孔用膠塞塞?。?/p>

5)打開液體介質(zhì)注入球閥24和排氣球閥27，注入定量液體介質(zhì)后關(guān)閉兩球閥；

6)打開電液成形設(shè)備，設(shè)置預(yù)置電壓，向設(shè)備容器電容充電，充電到達預(yù)置電壓后停止充電，閉合觸發(fā)開關(guān)使電容內(nèi)的電荷瞬間釋放到金屬絲29，金屬絲29瞬間氣化后待加工管件19內(nèi)的壓力陡升，而介質(zhì)液體幾乎不可壓縮，從而使管件與模具型面貼合；

7)加工完成后，打開液體介質(zhì)注入球閥24和排氣球閥27，排出介質(zhì)液體，控制步進電機6帶動正極11和負極23向兩端運動的同時上液壓缸1帶動上瓣模26，兩側(cè)液壓缸111帶動正極蓋板17和負極蓋板22做開模運動，取出工件，即一個循環(huán)結(jié)束。

實施例一

本實施例中對一種外徑47.2mm、壁厚0.4mm、長度380mm的gh536合金材料管形件進行加工，其要求在中部60mm的長度內(nèi)進行脹形，成型后外徑尺寸控制在48±0.05mm。

其中電液成形機構(gòu)30的設(shè)置為選用額定電壓20kv、電容量100μf；選用直徑0.6mm的金屬絲29，放電電壓10kv，按照上述電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置的工作步驟進行操作，即可獲得滿足尺寸要求的成形件。

實施例二

本實施例中對長度為104mm、外徑為50mm、壁厚為1.2mm的退火態(tài)的5052鋁合金管件進行加工，要求在中部30mm長度區(qū)域內(nèi)脹形，成形后外徑尺寸控制在65±0.05mm。

其中電液成形機構(gòu)30的設(shè)置為選用額定電壓20kv、電容量100μf；選用直徑0.6mm的金屬絲29，放電電壓9kv，按照上述電液成形同軸可移動電極穿絲夾裝裝置的工作步驟進行操作，即可獲得滿足尺寸要求的成形件。

需要說明的是，本發(fā)明中的各個密封墊圈的類型并不局限于上述形式的密封圈，只要能滿足相應(yīng)的密封要求的密封圈均可；其他與本發(fā)明中只是采用不同的部件名稱或者在本發(fā)明的基礎(chǔ)上能夠容易想到的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

本發(fā)明中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。