CN103240323A - 封头液压成型方法 - Google Patents

封头液压成型方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103240323A
CN103240323A CN2013101578368A CN201310157836A CN103240323A CN 103240323 A CN103240323 A CN 103240323A CN 2013101578368 A CN2013101578368 A CN 2013101578368A CN 201310157836 A CN201310157836 A CN 201310157836A CN 103240323 A CN103240323 A CN 103240323A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
end socket
ring mould
shaping ring
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101578368A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103240323B (zh
Inventor
樊荣
邓久军
曹新荣
李海平
唐代碧
许晨月
赵全建
赵明容
张良德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHONGQING TIEMA INDUSTRIES GROUP Co Ltd
Original Assignee
CHONGQING TIEMA INDUSTRIES GROUP Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHONGQING TIEMA INDUSTRIES GROUP Co Ltd filed Critical CHONGQING TIEMA INDUSTRIES GROUP Co Ltd
Priority to CN201310157836.8A priority Critical patent/CN103240323B/zh
Publication of CN103240323A publication Critical patent/CN103240323A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103240323B publication Critical patent/CN103240323B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种封头加工的设备,目的是提供一种使用方便、加工效率高、产品性能可靠的封头成型设备。加工的步骤包括:将待加工的钢板设置在工作台上,钢板边缘与工作台之间设置密封组件;钢板边缘设置成型圈模,利用调整机构平移压紧油缸或气缸到成型圈模上,然后压紧油缸或气缸工作将成型圈模和钢板、密封组件压紧;用高压泵通过高压管向工作台和钢板之间通入高压液体,使钢板膨胀变形;利用设置在所设计的封头位置处的感应器检测钢板变形是否到位,变形到位后与感应器连接的控制系统控制高压泵保压一段时间;泄压后取下变形的钢板切掉边缘后得到封头成品。本发明的设备的自动化程度提高,生产效率、安全性显著提高。

Description

封头液压成型方法
技术领域
本发明涉及一种封头加工的设备和方法,尤其是利用液体压力加工封头的设备和方法。
背景技术
油罐车、洒水车、垃圾车等专用汽车上很多都设置有罐体,该罐体由中部筒体和端部的封头连接构成;这些封头通常是凹壳状。
现有技术中封头加工通常有以下几种工艺:
热冲压法:将板材加热然后利用阴阳模将钢板压制成型。该技术需要大吨位的模具和压力设备才能成型。并且钢板加热会对板材性能带来不利影响。
施压法:将板料旋转利用旋轮进给实现回转塑性成形。该工艺加工缓慢而且专用设备造价高,且该工艺无法加工四方形等非回转形的封头。
爆炸法:利用爆炸的冲击力在板材上获得凹形部位构成封头。该方法难以准确控制成型形状和尺寸,生产安全性、环保性差。
在上述传统方法难以方便、高效加工封头的情况下,后来出现了压力胀形制造封头的技术,例如:
CN1034152A中记载的技术,焊接钢板构成具有棱角的两封头密闭形状,然后之间增压胀形成圆滑的箱体,切割获得两个封头。但是该工艺需要焊接,加工麻烦,并且焊接加工本身对封头材料也会造成负面影响。
为克服该技术的缺陷,CN101406912A公开的技术中采用环形模圈压住钢板边缘,钢板与工作台面之间设置密封垫,环形模圈与工作台面螺栓连接固定钢板,然后向钢板和工作台面之间注水增压,使钢板变形获得封头。但是该设备要连接大量的螺栓,不仅需要在钢板上打孔,而且连接很麻烦,生产效率低;并且因为打孔的结构还会造成泄漏,造成钢板损伤或变形,影响产品性能;而且成型的封头外形也不规则,因此该技术没能在实践中获得成功。
为了克服相应的技术难题,CN102615505A采用专用模具,在金属熔体铸造的同时,利用金属材料高温状态易变形的特点,气压胀形获得封头。该技术利用了压力胀形加工效率高的优点,同时避免了焊接加工,又能提高加工效率。同时避免了打孔或螺栓连接,胀形的均匀性和外形规则程度大幅度提高。但是该技术的致命缺点在于要依赖刚刚铸造加工的粗坯的高温条件,所以设备复杂,操作麻烦。更重要的是,用于封头制作的很多特种钢材并不适合此种简单的铸造加工。因此该技术的实际利用价值有限。
综上所述可见,采用钢板压力胀形加工封头的技术,相比于机械加工有其独到的技术优势。但是利用胀形加工的原理,同时保证工艺的实用性和加工效率并保证产品性能,在实践中还是存在技术难题;因此钢板压力胀形加工封头的技术从1988年到现在没有真正在实践中大量运用。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种使用方便、加工效率高、产品性能可靠的封头成型设备及加工封头的方法。
为实现上述发明目的,本发明采用了如下改进技术方案:
一种封头液压成型的方法,步骤包括:
将待加工的钢板设置在工作台上,钢板边缘与工作台之间设置密封组件;
钢板边缘设置成型圈模,利用调整机构平移压紧油缸或气缸到成型圈模上,然后压紧油缸或气缸工作将成型圈模和钢板、密封组件压紧;
用高压泵通过高压管向工作台和钢板之间通入高压液体,使钢板膨胀变形;
利用设置在所设计的封头位置处的感应器检测钢板变形是否到位,变形到位后与感应器连接的控制系统控制高压泵保压一段时间;
泄压后取下变形的钢板切掉边缘后得到封头成品。
相应的,一种封头液压成型设备,其特征在于:包括工作台,工作台上可放置待加工的钢板,钢板的边缘与工作台之间设置密封组件;
待加工的钢板边缘设置成型圈模,成型圈模上均匀布置多个压紧油缸或气缸;
压紧油缸或气缸连接在可驱动其平移的调整机构上;
工作台上连接高压管,高压管连通高压泵和工作台与待加工的钢板之间的密闭区域;
封头的设计位置处设置感应器,感应器与控制系统连接,控制系统用于控制高压泵工作。
优选的,所述的密封组件包括上密封垫和下密封垫,两者之间设置宽度不小于10cm,厚度为4~7mm的铜片。
优选的,所述的成型圈模的横截面呈上大下小的直角梯形,成型圈模的斜面位于内侧,该斜面的形状与所设计的封头外形吻合;所述的成型圈模下表面宽度不小于10cm,成型圈模厚度不小于3cm。
或者所述的成型圈模的横截面呈四边形,成型圈模位于内侧的表面与下表面圆角过渡;成型圈模下表面宽度不小于10cm。
优选的,所述的高压泵的输出介质为皂化液。
优选的,所述的感应器设置在所设计的封头的顶点处。
本发明的有益技术效果:本发明没有螺栓连接,也不需要借助于铸造工艺同时进行,所以设备结构简单,使用方便;并且利用钢板加工,适应性强,可以对不同材质的钢板进行加工,生产具有耐腐蚀等特殊性能的封头。并且设备的自动化程度提高,生产效率、安全性显著提高。
并且利用调整机构调整压紧油缸或气缸的位置,然后利用不同的成型圈模和密封组件,就可以生产不同形状的封头,工艺和设备通用性大幅度提高。并且利用上、下密封垫,中间设置铜片的特殊密封结构,解决了以往密封不严;或者密封严格但对钢板造成损伤,导致边缘局部有薄壁的问题;该技术是本发明独特的发现和改进。而采用高压液体使钢板膨胀可以利用液体对钢板变形产生的热量进行冷却,防止钢板材料性能的降低,而皂化液主要成分为水,水的比热大,并且皂化液可以防锈,所以成为优选的高压介质。
附图说明
图1为本发明的示意图;
图2为成型圈模的主视图;
图3为本发明优选实施方式的局部示意图;
图4为本发明另一种优选实施方式的局部示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案,特提供下面优选的实施例,但本发明的技术思想并不限于以下实施例。
如图1、2所示的一种封头液压成型设备,包括工作台1,工作台1上放置待加工的钢板2,钢板2的边缘与工作台1之间设置密封组件3;待加工的钢板2边缘设置成型圈模4,成型圈模4上均匀布置多个压紧油缸5或气缸;压紧油缸5或气缸连接在可驱动其平移的调整机构上;工作台1上连接高压管6,高压管6连通高压泵7和工作台1与待加工的钢板2之间的密闭区域。
封头的设计位置处设置感应器8,感应器8与控制系统连接,控制系统用于控制高压泵7工作。封头的设计位置处也就是封头加工好之后封头实体所处的位置。感应器8只要设置在封头加工好之后的任意位置均可检测封头是否胀形到位。优选的是所述的感应器8设置在所设计的封头的顶点处。如图1所示的就是变形完成后的钢板2顶点也就是封头设计的顶点也就是感应器8的安装位置。
加工时,先将钢板2放在工作台1上,钢板2边缘与工作台1之间设置密封组件3;然后将成型圈模4放在钢板2上、密封组件3对应的位置。利用调整机构平移压紧油缸5或气缸到成型圈模4上,然后压紧油缸5或气缸工作将成型圈模4和钢板2、密封组件3压紧;调整机构本身只是固定压紧油缸5或者气缸的水平位置,而压紧油缸5本身沿水平方向不受载荷,所以调整机构设置的方式很多,也没有技术难度,手动或者自动的均可。利用不同尺寸形状的成型圈模4和密封组件3,就可以生产不同形状的封头,工艺和设备通用性大幅度提高。
然后用高压泵7通过高压管6向工作台1和钢板2之间通入高压液体,使钢板2膨胀变形;钢板2变形到接触感应器8时,证明钢板2胀形到位,尺寸已经达到设计要求。然后与感应器8连接的控制系统控制高压泵7保压一段时间;然后泄压取下变形的钢板2切掉边缘后得到封头成品。
控制系统例如可以采用控制高压泵7电源的电控开关,或者是管路上的电磁阀等方式,其本身在机电控制领域并不复杂。而泄压可以利用高压管6上设置旁通阀或者别的类似结构。这些都是参考现有技术有很多方式可以实现的。
在本发明的技术方案中,技术难点就在于钢板2的固定和密封,故本发明进一步的改进是:如图3、4所示的,所述的密封组件3包括上密封垫31和下密封垫32,两者之间设置宽度不小于10cm,厚度为4~7mm的铜片33。当然,如图2所示,铜片33自然也是与成型圈模4类似的环状。理论上来说铜片较为光滑,可能会导致密封垫甚至钢板2压紧固定不可靠的问题。但是经过本发明的实验当铜片33采用该特定尺寸,密封垫采用橡胶、石墨、石棉、硅胶等常用材质时,都能起到密封固定可靠,且成型后的封头整体厚度均匀的效果;成型后的封头厚度偏差都不超过2%。而单纯用密封垫时,封头厚度偏差仅能控制在5%以内。
进一步优选的,如图4所示,所述的成型圈模4的横截面呈上大下小的直角梯形,成型圈模4的斜面41位于内侧,该斜面41的形状与所设计的封头外形吻合;所述的成型圈模4下表面宽度不小于10cm,成型圈模4厚度不小于3cm。或者所述的成型圈模4的横截面呈四边形,成型圈模4位于内侧的表面与下表面圆角过渡;成型圈模4下表面宽度不小于10cm。这种圆角结构在形状上与图4的斜面41与封头外表面对应位置吻合的结构类似,所以省略图示。采用改结构后,可以避免钢板2变形时与成型圈模4边缘相挤压磨损的问题,提高产品的受力均匀性和产品性能。
本发明采用高压液体使钢板2膨胀可以利用液体对钢板2变形产生的热量进行冷却,防止钢板2材料性能的降低,所以优选是用皂化液作为胀形加工的高压液体介质,也就是所述的高压泵7的输出介质为皂化液;不仅有冷却效果还能防锈,成本也很低。
综上所述,本发明总体来说设备结构简单,使用方便;并且利用钢板2加工,适应性强,设备的自动化程度高,生产效率、安全性显著提高。具有广阔的使用价值,解决了本领域技术人员长期以来渴望解决而没有解决的技术问题。

Claims (6)

1.一种封头液压成型的方法,步骤包括:
将待加工钢板设置在工作台上,钢板边缘与工作台之间设置密封组件;
钢板边缘设置成型圈模,利用调整机构平移压紧油缸或气缸到成型圈模上,然后压紧油缸或气缸工作将成型圈模和钢板、密封组件压紧;
用高压泵通过高压管向工作台和钢板之间通入高压液体,使钢板膨胀变形;
利用设置在所设计的封头位置处的感应器检测钢板变形是否到位,变形到位后与感应器连接的控制系统控制高压泵保压一段时间;
泄压后取下变形的钢板2切掉边缘后得到封头成品。
2.根据权利要求1所述的封头液压成型的方法,其特征在于:所述的密封组件包括上密封垫和下密封垫,两者之间设置宽度不小于10cm,厚度为4~7mm的铜片。
3.根据权利要求2所述的封头液压成型的方法,其特征在于:所述的成型圈模的横截面呈上大下小的直角梯形,成型圈模的斜面位于内侧,该斜面的形状与所设计的封头外形吻合;所述的成型圈模下表面宽度不小于10cm,成型圈模4厚度不小于3cm。
4.根据权利要求2所述的封头液压成型的方法,其特征在于:所述的成型圈模的横截面呈四边形,成型圈模位于内侧的表面与下表面圆角过渡;成型圈模下表面宽度不小于10cm。
5.根据权利要求3或4所述的封头液压成型的方法,其特征在于:所述的高压泵的输出介质为皂化液。
6.根据权利要求3或4所述的封头液压成型的方法,其特征在于:所述的感应器设置在所设计的封头的顶点处。
CN201310157836.8A 2013-04-29 2013-04-29 封头液压成型方法 Expired - Fee Related CN103240323B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310157836.8A CN103240323B (zh) 2013-04-29 2013-04-29 封头液压成型方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310157836.8A CN103240323B (zh) 2013-04-29 2013-04-29 封头液压成型方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103240323A true CN103240323A (zh) 2013-08-14
CN103240323B CN103240323B (zh) 2016-01-20

Family

ID=48920393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310157836.8A Expired - Fee Related CN103240323B (zh) 2013-04-29 2013-04-29 封头液压成型方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103240323B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110369592A (zh) * 2019-07-17 2019-10-25 哈尔滨工业大学 直接测量成形过程板材与粘性介质之间压力分布的方法
CN112742949A (zh) * 2020-11-27 2021-05-04 北京星航机电装备有限公司 一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法
CN115816869A (zh) * 2023-02-16 2023-03-21 中南大学 一种金属-纤维混杂材料波纹结构的快速成形装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2260674Y (zh) * 1996-08-09 1997-08-27 黄多 薄壁球壳一次成型装置
EP1088607A1 (en) * 1999-09-28 2001-04-04 Tecnoserbatoi S.p.A. Apparatus for, and method of, moulding an article
CN1680052A (zh) * 2004-04-06 2005-10-12 东莞市永强汽车制造有限公司 封头成型设备
CN101406912A (zh) * 2008-11-24 2009-04-15 四川省宜宾岷江专用汽车有限责任公司 罐体封头成型方法及其装置
CN201808204U (zh) * 2010-09-10 2011-04-27 湛江包装材料企业有限公司 Opp薄膜t型模头的侧面密封组件
CN202045299U (zh) * 2011-03-22 2011-11-23 杨奉社 罐体封头加工装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2260674Y (zh) * 1996-08-09 1997-08-27 黄多 薄壁球壳一次成型装置
EP1088607A1 (en) * 1999-09-28 2001-04-04 Tecnoserbatoi S.p.A. Apparatus for, and method of, moulding an article
CN1680052A (zh) * 2004-04-06 2005-10-12 东莞市永强汽车制造有限公司 封头成型设备
CN101406912A (zh) * 2008-11-24 2009-04-15 四川省宜宾岷江专用汽车有限责任公司 罐体封头成型方法及其装置
CN201808204U (zh) * 2010-09-10 2011-04-27 湛江包装材料企业有限公司 Opp薄膜t型模头的侧面密封组件
CN202045299U (zh) * 2011-03-22 2011-11-23 杨奉社 罐体封头加工装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110369592A (zh) * 2019-07-17 2019-10-25 哈尔滨工业大学 直接测量成形过程板材与粘性介质之间压力分布的方法
CN112742949A (zh) * 2020-11-27 2021-05-04 北京星航机电装备有限公司 一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法
CN112742949B (zh) * 2020-11-27 2023-01-17 北京星航机电装备有限公司 一种铝合金薄壁大尺寸封头结构件热成型装置及成型方法
CN115816869A (zh) * 2023-02-16 2023-03-21 中南大学 一种金属-纤维混杂材料波纹结构的快速成形装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103240323B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100376340C (zh) 金属板料半模成形工艺
CN105215117A (zh) 立式大直径波纹管多波一次成型机以及波纹管成型方法
CN204953625U (zh) 一种“w”形金属封严环的外压成型装置
CN105328020A (zh) 火焰筒内前圈用冲压成型工装及其工作方法
CN101837409A (zh) 一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具
CN103240323A (zh) 封头液压成型方法
CN104607526B (zh) 一种管件内高压成形系统
CN203245238U (zh) 封头液压成型设备
CN205085209U (zh) 立式大直径波纹管多波一次成型机
CN103691817A (zh) 橡皮囊辅助成形模具
CN103264116B (zh) 封头液压成型设备
CN208628221U (zh) 一种无缝错位四通一次成型装置
CN107262584B (zh) 一种可调节参数板材胀形组合模具及胀形实验方法
CN207288581U (zh) 一种汽车用双向凸模冲压模具
CN104001808B (zh) 汽车排气系统壳体冲压模具
CN201940486U (zh) 一种u形钣金件的侧板冲孔模具
CN104482208A (zh) 可拆装的超高压防水密封环
CN203125803U (zh) 硫化机模具胶囊夹持装置
CN210358749U (zh) 一种轨道车辆用钢轨压板冲压装置
CN204381196U (zh) 一种汽车覆盖件拉延模具
CN104338862B (zh) 内衬不锈钢复合管成型打压设备及其操作方法
CN203357948U (zh) 油压机模具冲头升降器及油压机模具
CN205767666U (zh) 一种阻火圈芯材成型模具
CN212736689U (zh) 一种普通活络模具的抽真空装置
CN207206142U (zh) 缸体珩磨夹具及珩磨系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee