CN108906961B - 一种通过内压胀型和反向拉深成形方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内压胀型和反向拉深成形装置，包括内置腔体的机座，机座的相对侧面的相同位置内穿过有轴，每个轴位于机座内一端均连接有机架，两个机架之间共同连接一个上模具，两个机架之间共同连接一个下模具，上模具、下模具顶端分别开设一个孔，上模具、下模具分别通过孔连接同一流态介质压力传动***，流态介质压力传动***连接压力泵；在此过程中，毛坯是刚铸造出来的毛坯，其内部材料还未完全凝固，不需要再次给毛坯加热，节省能量；根据不同的需求选择安装不同的模具，安装迅速；本发明的装置还具有结构简单、使用方便的优点，本发明的一种通过内压胀型和反向拉深成形方法对设备的压力要求低、毛坯变形受力均匀、容易成型。
Description
技术领域
本发明属于塑性成形设备技术领域，具体涉及一种内压胀型和反向拉深成形装置，还涉及一种通过内压胀型和反向拉深成形方法。
背景技术
压力容器是石油、化工、能源等行业中的重要设备，随着我国的社会经济的发展，核电、煤化工、炼油、石化、军工等行业的压力容器呈现出大型化的发展趋势，特别是大直径、大壁厚的加氢反应器、煤液化反应器、核反应堆壳体等的出现，大型封头也就应运而生。为了保证设备在高温高压下长期高效运转，采用的压力容器尺寸越来越大，对性能的要求也越来越高。传统的封头成型方法有整体锻造成型方法，这种方法对大型锻造设备及工艺都有极高的要求；冲压成型方法，它容易出现刮伤拉痕大面积起包等现象；旋压成型方法，它有着所需设备吨位小、加工成本低、工艺灵活、成型范围广等优点但它极易造成板坯失稳起皱，难以满足大型厚壁封头的制造要求；分瓣组合焊接成型方法，它可以用较小吨位的压力机成形较大尺寸的封头，但是存在封头分片设计、计算和下料复杂、工艺路线长、焊缝质量难以保证，需要整体热处理等缺点；***成型方法，它的特点是不需要复杂的大型设备和复杂的模具，但缺点就是危险性大，成型的形状不规则。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内压胀型和反向拉深成形装置，能够使毛坯形变过程中承受均匀压力载荷。
本发明的目的在于提供一种通过内压胀型和反向拉深成形方法。
本发明采用的技术方案为，一种内压胀型和反向拉深成形装置，包括内置腔体的机座，机座的相对侧面的相同位置内穿过有轴，每个轴位于机座外的一端连接驱动机构，每个轴另一端均通过销钉连接有机架，两个机架之间共同连接一个上模具，两个机架之间共同连接一个下模具，上模具、下模具顶端分别开设一个孔，上模具、下模具分别通过孔连接同一流态介质压力传动***，流态介质压力传动***连接压力泵。
流态介质压力传动***包括上柔性管道，上柔性管道上设置有上位阀、上泄阀，上柔性管道一端穿过孔通过快插结构连接上模具上，上柔性管道另一端连接主管道，主管道还连接下柔性管道一端，下柔性管道上设置有下泄阀、下位阀，下柔性管道另一端穿过孔通过快插结构连接下模具上。
每个轴与机座之间设置有轴承。
两个机架之间均是通过快插结构连接上模具、下模具。
上模具、下模具的外形根据实际需要进行选定。
本发明的另一技术方案为：一种通过内压胀型和反向拉深成形方法，使用一种内压胀型和反向拉深成形装置，具体方法如下：
步骤1、选择下模具、上模具，将毛坯固定于上模具、下模具之间的机架上，且毛坯与下模具、上模具均形成封闭腔体，将下模具、上模具连接于两个机架之间；
步骤2、关闭上位阀、下泄阀，打开下位阀，向主管道中通入流态介质，流态介质由下柔性管道进入毛坯与下模具形成的下腔体，下腔体内压强不断增大，最终使毛坯发生变形，直至与上模具内壁贴合，随后关闭下位阀，打开下泄阀，对下腔体进行泄压；
步骤3、关闭下位阀、上泄阀，打开上位阀，向主管道中通入流态介质，流态介质由上柔性管道进入毛坯与上模具形成的上腔体，上腔体内压强不断增大，最终使毛坯第二次发生变形，直至与下模具内壁贴合，随后关闭上位阀，打开上泄阀，对上腔体进行泄压；
步骤4、更换上模具、下模具，重复步骤1-3，便实现对毛坯的塑形。
步骤4更换上模具、下模具具体过程为：将机架旋转180°，进行更换上模具、下模具。
步骤1所述毛坯处于未完全凝固状态。
本发明的有益效果是：采用本一种内压胀型和反向拉深成形装置对毛坯进行塑性成形，在此过程中，毛坯是刚铸造出来的毛坯，其内部材料还未完全凝固，不需要再次给毛坯加热，节省能量；根据不同的需求选择安装不同的模具，安装迅速；本发明的装置还具有结构简单、使用方便的优点，本发明的一种通过内压胀型和反向拉深成形方法有对设备的压力要求低、毛坯变形受力均匀、容易成型的优点。
附图说明
图1是本发明一种内压胀型和反向拉深成形装置结构示意图。
图中，1.下模具，2.机座，3.下泄阀，4.下位阀，5.主管道，6.销钉，7.上位阀，8.上泄阀，9.上柔性管道，10.下柔性管道，11.上模具，12.机架，13.轴承，14.轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种内压胀型和反向拉深成形装置，如图1所示，包括内置腔体的机座2，机座2的相对侧面的相同位置内穿过有轴14，每个轴14位于机座2外的一端连接驱动机构，每个轴14另一端均通过销钉6连接有机架12，使轴14能够带动机架12一起转动，两个机架12之间共同连接一个上模具11，两个机架12之间共同连接一个下模具1，上模具11、下模具1顶端分别开设一个孔，上模具11、下模具1分别通过孔连接同一流态介质压力传动***，流态介质压力传动***连接压力泵。
流态介质压力传动***包括上柔性管道9，上柔性管道9上设置有上位阀7、上泄阀8，上柔性管道9一端穿过孔通过快插结构连接上模具11上，上柔性管道9另一端连接主管道5，主管道5还连接下柔性管道10一端，下柔性管道10上设置有下泄阀3、下位阀4，下柔性管道10另一端穿过孔通过快插结构连接下模具1上。
每个轴14与机座2之间设置有轴承13，当轴14在驱动机构带动下转动时，机座2能够保持静止。
两个机架12之间均是通过快插结构连接上模具11、下模具1，使上模具11、下模具1拆卸更方便。
上模具11、下模具1的外形根据实际需要进行选定。
毛坯是刚铸造出来的毛坯，其内部材料还未完全凝固。
一种通过内压胀型和反向拉深成形方法，使用一种内压胀型和反向拉深成形装置，具体方法如下：
步骤1、选择下模具1、上模具11，将毛坯15固定于上模具11、下模具1之间的机架12上，且毛坯15与下模具1、上模具11均形成封闭腔体，将下模具1、上模具11连接于两个机架12之间；
毛坯15是刚铸造出来的毛坯，其内部材料还未完全凝固；
步骤2、关闭上位阀7、下泄阀3，打开下位阀4，向主管道5中通入流态介质，流态介质由下柔性管道10进入毛坯15与下模具1形成的下腔体，下腔体内压强不断增大，最终使毛坯15发生变形，直至与上模具11内壁贴合，随后关闭下位阀4，打开下泄阀3，对下腔体进行泄压；
步骤3、关闭下位阀4、上泄阀8，打开上位阀7，向主管道5中通入流态介质，流态介质由上柔性管道9进入毛坯15与上模具11形成的上腔体，上腔体内压强不断增大，最终使毛坯15第二次发生变形，直至与下模具1内壁贴合，随后关闭上位阀7，打开上泄阀8，对上腔体进行泄压；
步骤4、更换上模具11、下模具1，重复步骤1-3，便能实现对毛坯15的塑形。
步骤4更换上模具11、下模具1具体过程为：将机架12旋转180°，进行更换上模具11、下模具1。
上模具11、下模具1的外形根据实际需要进行选定。
本发明一种内压胀型和反向拉深成形装置中各部件的作用如下：
下模具1、上模具11：能够对毛坯15起到固定、约束的作用。
机座2：本发明装置中承载体。
下泄阀3：对下柔性管道10内的液压起到泄压的作用。
下位阀4、上位阀7：控制主管道5内流态介质的流向。
上模具11、下模具1可有多种形状，如U型、矩形、三角形等，具体可根据寻求进行选定。
本发明一种内压胀型和反向拉深成形装置的使用方法如下：
使用时，选择下模具1、上模具11，将毛坯15固定于上模具11、下模具1之间的机架12上，毛坯15是刚铸造出来的毛坯，其内部材料还未完全凝固,且毛坯15与下模具1、上模具11均能形成封闭腔体，将下模具1、上模具11通过快插结构连接于两个机架12之间，关闭上位阀7、下泄阀3，打开下位阀4，向主管道5中通入流态介质，流态介质由下柔性管道10进入毛坯15与下模具1形成的下腔体，下腔体内压强不断增大，最终使毛坯15发生变形，直至与上模具11内壁贴合，随后关闭下位阀4，打开下泄阀3，对下腔体进行泄压；随后关闭下位阀4、上泄阀8，打开上位阀7，向主管道5中通入流态介质，流态介质由上柔性管道9进入毛坯15与上模具11形成的上腔体，上腔体内压强不断增大，最终使毛坯15第二次发生变形，直至与下模具1内壁贴合，随后关闭上位阀7，打开上泄阀8，对上腔体进行泄压；如此往复，便能实现对毛坯15的塑形。
将机架12旋转180°，进行更换上模具11、下模具1，在此对毛坯15进行塑性成型。
通过上述方式，本发明一种内压胀型和反向拉深成形装置，对毛坯塑性成形过程中，毛坯是刚铸造出来的毛坯，其内部材料还未完全凝固,不需要再次给毛坯加热，节省能量；根据不同的需求选择安装不同的模具，安装迅速；本发明的装置还具有结构简单、对设备的压力要求低、毛坯变形受力均匀、容易成型的优点；本发明的成形方法操作简单、易控制。
Claims (4)
1.一种内压胀型和反向拉深成形装置，其特征在于，包括内置腔体的机座(2)，所述机座(2)的相对侧面的相同位置内穿过有轴(14)，每个所述轴(14)位于机座(2)外的一端连接驱动机构，每个所述轴(14)另一端均通过销钉(6)连接有机架(12)，两个所述机架(12)之间共同连接一个上模具(11)，两个所述机架(12)之间共同连接一个下模具(1)，所述上模具(11)、下模具(1)顶端分别开设一个孔，所述上模具(11)、下模具(1)分别通过孔连接同一流态介质压力传动***，流态介质压力传动***连接压力泵；
所述流态介质压力传动***包括上柔性管道(9)，上柔性管道(9)上设置有上位阀(7)、上泄阀(8)，所述上柔性管道(9)一端穿过孔通过快插结构连接上模具(11)上，所述上柔性管道(9)另一端连接主管道(5)，所述主管道(5)还连接下柔性管道(10)一端，下柔性管道(10)上设置有下泄阀(3)、下位阀(4)，所述下柔性管道(10)另一端穿过孔通过快插结构连接下模具(1)上；
每个所述轴(14)与机座(2)之间设置有轴承(13)。
2.如权利要求1所述一种内压胀型和反向拉深成形装置，其特征在于，两个所述机架(12)之间均是通过快插结构连接上模具(11)、下模具(1)。
3.如权利要求1所述一种内压胀型和反向拉深成形装置，其特征在于，所述上模具(11)、下模具(1)的外形根据实际需要进行选定。
4.一种通过内压胀型和反向拉深成形方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的一种内压胀型和反向拉深成形装置，具体方法如下：
步骤1、选择下模具(1)、上模具(11)，将毛坯(15)固定于上模具(11)、下模具(1)之间的机架(12)上，且毛坯(15)与下模具(1)、上模具(11)均形成封闭腔体，将下模具(1)、上模具(11)连接于两个机架(12)之间；所述毛坯(15)处于未完全凝固状态；
步骤2、关闭上位阀(7)、下泄阀(3)，打开下位阀(4)，向主管道(5)中通入流态介质，流态介质由下柔性管道10进入毛坯(15)与下模具(1)形成的下腔体，下腔体内压强不断增大，最终使毛坯(15)发生变形，直至与上模具(11)内壁贴合，随后关闭下位阀(4)，打开下泄阀(3)，对下腔体进行泄压；
步骤3、关闭下位阀(4)、上泄阀(8)，打开上位阀(7)，向主管道(5)中通入流态介质，流态介质由上柔性管道(9)进入毛坯(15)与上模具(11)形成的上腔体，上腔体内压强不断增大，最终使毛坯(15)第二次发生变形，直至与下模具(1)内壁贴合，随后关闭上位阀(7)，打开上泄阀(8)，对上腔体进行泄压；
步骤4、更换上模具(11)、下模具(1)，重复步骤1-3，便实现对毛坯(15)的塑形；所述更换上模具(11)、下模具(1)具体过程为：将机架(12)旋转180°，进行更换上模具(11)、下模具(1)。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240607 Address after: No. 61, Quanshuitou Village, Yanqi Town, Huairou District, Beijing, 101400 Patentee after: Cai Jinghao Country or region after: China Patentee after: Wu Shuguang Address before: 710021 Shaanxi city of Xi'an province Weiyang University Park Patentee before: SHAANXI University OF SCIENCE & TECHNOLOGY Country or region before: China |
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| TR01 | Transfer of patent right |