CN103008431A - 一种大操作空间的内高压成形机 - Google Patents

Abstract

一种大操作空间的内高压成形机，它涉及一种内高压成形机，以解决现有的内高压成形机不适用于成形轴线弯曲角度较大的管件以及操作空间小，只能用于单个管件的成形，生产效率较低，不便于实现机械化作业的问题，它包括高压源，还包括主液压驱动装置、上横梁、活动平台、上模板、下模板、下横梁、两个立柱、至少一个上模、至少一个下模、至少两个侧液压驱动装置和与侧液压驱动装置数量相一致的多个冲头，上横梁与下横梁通过两个立柱连接，至少一个下模连接在下模板上，下模的型腔的两端分别设置有水平设置的侧液压驱动装置，每个侧液压驱动装置的输出端连接有呈水平设置的冲头。本发明用于复杂截面空心构件的成形。

Description

一种大操作空间的内高压成形机

技术领域

本发明涉及一种内高压成形机，具体涉及一种复杂截面空心构件的加工设备。

背景技术

随着汽车、航空、航天制造领域对结构整体化和轻量化的需求的提高，复杂截面空心整体构件由于具有较好的强度和刚度，逐渐得到了工业界的广泛重视。内高压成形是制造这类轻体整体构件的一种先进成形技术，得到了较广泛的应用，尤其是在汽车生产中，如汽车的排气管件、副车架和底盘等，都在以内高压成形加工方法逐渐替代原来的传统成形加工方法。该项技术的基本工艺过程为：首先通过数控弯曲机把管材轴线弯曲为所需的形状，然后，将管坯放在下模内，闭合上模，内高压成形机按照设定程序通过水平油缸驱动冲头密封管坯的两端，并使管坯内充满液体，在加压胀形的过程中，两端的水平冲头同时向内推进补料，这样在内压和轴向力的联合作用下，使管坯贴靠模具内部型腔而成形为所需形状的工件。内高压成形机主要由合模压力机、高压源、水平油缸、液压泵站、水***和控制***构成，模具和水平油缸一般安装于合模压力机的工作平台或模板上，合模压力机实现模具的开启和闭合，并在成形过程中提供合模力，保证上下模在成形过程中紧密闭合，不产生缝隙。

目前的内高压成形机大都采用四柱式结构液压机作为合模压力机，其缺点是：

(1)不适用于成形轴线弯曲角度较大的管件

内高压成形模具由模块和油缸组成，对于轴线弯曲的零件，当弯曲角度Φ大于30°，由于四柱结构的影响，水平设置的油缸摆放位置受到限制，与压力机立柱干涉，管件直径越大，轴向反力越大，水平油缸吨位越大，体积也越大，干涉更严重，如图6所示。例如对于合模力2000吨的内高压成形机，其台面有效尺寸一般为L＝2200mm，B＝1800mm(其中L代表台面的长，B代表台面的宽)，其水平设置的油缸最大摆放角度为36度，内高压成形所需的压力往往需达200MPa，当成形管件的直径为100mm时，水平设置的油缸推力约200吨，此时，水平设置的油缸缸体外径近500mm左右，其与立柱不发生干涉的最大摆放角度为26°，因此，四柱式结构仅适用轴线为直线或弯曲角度小的零件成形。

(2)操作空间小，不适合放置两套模具一次成形两件管件

受四个立柱限制，通常只能沿着台面长度方向摆放一套模具，用于单个工件的成形，生产效率低。

(3)上料取件空间受限，不便于机械手操作

当整套生产线装配机械手后，需要在压力机正面放置未变形管件，而在压力机背面取出成形后管件，而采用四柱式合模液压机一般只能在压力机正面上料和取件，无法实现自动化生产。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的内高压成形机不适用于成形轴线弯曲角度较大的管件以及操作空间小，只能用于单个管件的成形，生产效率较低，不便于实现机械化作业的问题，进而提供一种大操作空间的内高压成形机。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种大操作空间的内高压成形机包括高压源，所述内高压成形机还包括主液压驱动装置、上横梁、活动平台、上模板、下模板、下横梁、两个立柱、至少一个上模、至少一个下模、至少两个侧液压驱动装置和与侧液压驱动装置数量相一致的多个冲头，两个立柱并列设置，上横梁与下横梁通过两个立柱连接，主液压装置设置在上横梁的上表面上，活动平台穿设在位于上横梁和下横梁之间的两个立柱上并能在两个立柱上滑动，主液压驱动装置的驱动杆穿过上横梁并能在上横梁上上下滑动，主液压驱动装置的驱动杆的端部与活动平台连接，上模板连接在活动横梁下表面上，至少一个上模连接在上模板的下表面上，下模板连接在下横梁的上表面上，至少一个下模连接在下模板的上表面上，上模与下模一一对应设置，下模的型腔的两端分别设置有水平设置的侧液压驱动装置，每个侧液压驱动装置的输出端连接有呈水平设置的冲头，与每个下模对应设置的两个冲头中的其中一个冲头的中部沿其轴向设置有充液通孔，高压源上的充液管与充液通孔连通。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，运行安全可靠，采用双柱式结构可以增大操作空间以及上模和下模的安装空间，待成形零件(管坯)装卸方便，操作空间大，便于实现机械化作业；由于操作空间以及上模和下模安装空间大，在下模板上可以布置多个侧液压驱动装置、多个下模和多个下模板，在单次工作循环中，可以完成一个或两个零件(管坯)的同时成形，两个零件同时成形时，生产效率大大提高，生产效率提高了70％以上；由于操作空间以及上模和下模安装空间大，侧液压驱动装置摆放位置不易与立柱发生干涉，对于轴线弯曲的零件，所能成形的管件的弯曲角度更大，能成形弯曲角度大于30°的管件。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图，图2是左视结构示意图，图3是单个轴线弯曲管件成形时的工作状态示意图，图4是同时成形两个短管件时的工作状态示意图，图5是同时成形两个长管件时的工作状态示意图，图6是现有的四柱式结构液压机对轴线弯曲零件成形时的水平油缸与立柱干涉示意图(立柱1、油缸2、下模板3)。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种大操作空间的内高压成形机包括高压源12，所述内高压成形机还包括主液压驱动装置1、上横梁2、活动平台5、上模板6、下模板9、下横梁10、两个立柱4、至少一个上模7、至少一个下模8、至少两个侧液压驱动装置3和与侧液压驱动装置3数量相一致的多个冲头11，两个立柱4并列设置，上横梁2与下横梁10通过两个立柱4连接，主液压装置1设置在上横梁2的上表面上，活动平台5穿设在位于上横梁2和下横梁10之间的两个立柱4上并能在两个立柱4上滑动，主液压驱动装置1的驱动杆1-1穿过上横梁2并能在上横梁2上上下滑动，主液压驱动装置1的驱动杆的端部与活动平台5连接，上模板6连接在活动横梁5下表面上，至少一个上模7连接在上模板6的下表面上，下模板9连接在下横梁10的上表面上，至少一个下模8连接在下模板9的上表面上，上模7与下模8一一对应设置，下模8的型腔的两端分别设置有水平设置的侧液压驱动装置3，每个侧液压驱动装置3的输出端连接有呈水平设置的冲头11，与每个下模8对应设置的两个冲头11中的其中一个冲头11的中部沿其轴向设置有充液通孔11-1，高压源12上的充液管12-1与充液通孔11-1连通。

本实施方式的安装在上横梁2的上表面上的主液压驱动装置1驱动活动平台5、上模板6和上模7上下运动，实现上模7和下模8的开启和闭合。

具体实施方式二：结合图3-图5说明本实施方式，本实施方式所述下模板9为长方形模板。如此设置，便于使用，操作方便，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述上模7的数量为一个，下模8的数量为一个。如此设置，可成形单个零件(管坯)，操作方便，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述上模7的数量为两个，下模8的数量为两个。如此设置，可同时成形两个零件(管坯)，成形效率高，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式二相同。

具体实施方式五：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述两个下模8以立柱4的轴线为对称轴对称设置。如此设置，便于同时成形长度较短的两个零件(管坯)，在两个立柱的外侧(左右侧)进行零件的装卸，操作使用方便，便于机械化作业，成形效率高，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图5说明本实施方式，本实施方式所述两个下模8沿下模板9的长度方向并列设置。如此设置，便于同时成形长度较长的两个零件(管坯)，在两个立柱之间(前后侧)进行零件的装卸，操作使用方便，便于机械化作业，成形效率高，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式四相同。

工作过程

结合图1～图5说明本发明的工作过程，根据单次动作所成形管件数量和管件长度进行上模7和下模8、侧液压驱动装置3及冲头11的安装；在上模7和下模8合模前，在下模8内放入待成形的管坯，活动平台5在主液压驱动装置1的主驱动杆1-1的驱动下向下运动，带动上模板6和上模7向下运动，完成合模；侧液压驱动装置3带动冲头11向管坯12的端部运动，管坯13的端部密封前通过高压源12向管坯13内部进行充液，侧液压驱动装置3带动冲头11向管坯13进一步运动，完成密封，然后，通过高压源12的充液管12-1对管坯13内部进行增压，在加压胀形的过程中，管坯13两端的冲头11同时向内推进补料，这样在内压和轴向力的联合作用下，使管坯13贴靠上模7和下模8的内部型腔而成形为所需的管件，成形后，停止增压，侧液压驱动装置3带动冲头11退回，卸掉成形后管件内的压力，主液压驱动装置1的主驱动杆1-1退回，带动活动平台5、上模板6和上模7向上运动，完成开模，将成形后的管件取出，完成一个工作循环。

单件成形时，采用一个上模7、一个下模8、两个侧液压驱动装置3以及两个冲头11；两件同时成形时，采用两个上模7、两个下模8、四个侧液压驱动装置3以及四个冲头11。

待成形管坯长度较短时，侧液压驱动装置3、上模7和下模8置于两个立柱4的外侧，其放置方向如图4所示；待成形管坯长度较长时，侧液压驱动装置3、上模7和下模8置于两个立柱4之间，其放置方向如图5所示。

Claims (6)

1.一种大操作空间的内高压成形机，所述内高压成形机包括高压源(12)，其特征在于：所述内高压成形机还包括主液压驱动装置(1)、上横梁(2)、活动平台(5)、上模板(6)、下模板(9)、下横梁(10)、两个立柱(4)、至少一个上模(7)、至少一个下模(8)、至少两个侧液压驱动装置(3)和与侧液压驱动装置(3)数量相一致的多个冲头(11)，两个立柱(4)并列设置，上横梁(2)与下横梁(10)通过两个立柱(4)连接，主液压装置(1)设置在上横梁(2)的上表面上，活动平台(5)穿设在位于上横梁(2)和下横梁(10)之间的两个立柱(4)上并能在两个立柱(4)上滑动，主液压驱动装置(1)的驱动杆(1-1)穿过上横梁(2)并能在上横梁(2)上上下滑动，主液压驱动装置(1)的驱动杆的端部与活动平台(5)连接，上模板(6)连接在活动横梁(5)下表面上，至少一个上模(7)连接在上模板(6)的下表面上，下模板(9)连接在下横梁(10)的上表面上，至少一个下模(8)连接在下模板(9)的上表面上，上模(7)与下模(8)一一对应设置，下模(8)的型腔的两端分别设置有水平设置的侧液压驱动装置(3)，每个侧液压驱动装置(3)的输出端连接有呈水平设置的冲头(11)，与每个下模(8)对应设置的两个冲头(11)中的其中一个冲头(11)的中部沿其轴向设置有充液通孔(11-1)，高压源(12)上的充液管(12-1)与充液通孔(11-1)连通。

2.根据权利要求1所述的一种大操作空间的内高压成形机，其特征在于：所述下模板(9)为长方形模板。

3.根据权利要求1或2所述的一种大操作空间的内高压成形机，其特征在于：所述上模(7)的数量为一个，下模(8)的数量为一个。

4.根据权利要求2所述的一种大操作空间的内高压成形机，其特征在于：所述上模(7)的数量为两个，下模(8)的数量为两个。

5.根据权利要求4所述的一种大操作空间的内高压成形机，其特征在于：所述两个下模(8)以立柱(4)的轴线为对称轴对称设置。

6.根据权利要求4所述的一种大操作空间的内高压成形机，其特征在于：所述两个下模(8)沿下模板(9)的长度方向并列设置。

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