CN106238551A - 一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法 - Google Patents

一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法，属于板材液压成形技术领域，包括凸模部分、压边部分和液室部分，凸模部分包括凸模(21)及凸模座(22)，凸模(21)安装在凸模座(22)上，压边部分包括压边缸(15)、压边缸活塞杆(16)、压边圈(17)和压边缸控制部分，压边缸(15)对称布置于凸模座(22)的两侧，压边圈(17)与压边缸活塞杆(16)的底端固定连接；液室部分布置在普通液压机的机床工作台(24)上，其包括液室(18)、液室型腔(23)和液室控制部分；板材(20)置于液室型腔(23)上。采用本发明的装置对普通液压机进行简单的改造，就能够使普通液压机具备板材液压成形的功能。

Description

一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法
技术领域
本发明属于板材液压成形技术领域，具体涉及一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法，本发明通过对普通液压机的简单改造，使普通液压机具备板材液压成形的功能。
背景技术
板材液压成形是以液体作为传力介质，使板材贴合在凹模(凸模)表面的先进成形方法。该成形方法具有如下优点：1)一般只需要一套模具，制造成本低，生产周期短，模具具有通用性；2)能够有效提高零件成形极限，加工零件尺寸精度、表面质量和强度高，刚性好，机械性能好；3)能够成形复杂的零件和传统工艺无法成形的零件，加工工序较少。
但是，现有技术中板材液压成形必须在专用板材成形液压机上实现，专用板材成形液压机的结构复杂，价格高昂，制造难度大，以致板材液压成形技术到目前为止仍未大面积推广。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法，通过对普通液压机进行改造，使普通液压机具备板材液压成形的功能。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，该装置包括凸模部分、压边部分和液室部分，其中，所述凸模部分包括凸模21和凸模座22，凸模21安装在凸模座22上，凸模座22与普通液压机的活动横梁14的下端面固定连接；所述压边部分包括压边缸15、压边缸活塞杆16、压边圈17和压边缸控制部分，压边缸15与压边缸控制部分连接，多个压边缸15对称布置于凸模座22的两侧，且与普通液压机的活动横梁14的下端面固定连接，压边圈17与多个压边缸活塞杆16的底端固定连接，且压边圈17与凸模21可活动地套接；所述液室部分布置在普通液压机的机床工作台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，上端开口，液室型腔23与液室控制部分连接；板材20置于液室型腔23上。
所述压边缸15的数量为4个。
所述压边缸控制部分包括压边缸油泵7和压边缸换向阀10，压边缸15的上腔通过压边缸上腔油管25与压边缸换向阀10连接；压边缸15的下腔通过压边缸下腔油管26与压边缸换向阀10连接；压边缸换向阀10通过压边缸油泵连接油管27与压边缸油泵7连接，压边缸油泵7的进油口与油箱连接。
所述压边缸上腔油管25上设有压边缸比例溢流阀11；所述压边缸下腔油管26上设有压边缸吸油单向阀12；所述压边缸油泵连接油管27上设有压边缸压力表8和压边缸系统溢流阀9；所述吸油单向阀12中的液体流向为从油箱到压边缸15的下腔油管26。
所述液室控制部分包括液室油泵1和液室换向阀4，液室型腔23通过液室油管29与液室换向阀4连接，液室换向阀4通过液室油泵连接油管30与液室油泵1连接，液室油泵1的进油口与油箱连接。
所述液室油管29上设有液室比例溢流阀19、液室单向阀6和液室压力继电器5；所述液室油泵连接油管30上设有液室压力表2和液室系统溢流阀3；所述液室单向阀6中的液体流向为从液室换向阀4的出油口到液室型腔23。所述板材20与液室型腔23之间设有刚性密封。
一种包括所述基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置的液压机。
一种采用所述装置的基于在普通液压机上实现板材液压成形的方法，包括如下步骤：
1)普通液压机的活动横梁14、凸模21处于最上部位置，板材20置于液室型腔23上；开启压边缸油泵7，压边缸换向阀10通电，液压油通过压边缸换向阀10进入压边缸15的上腔，将压边缸活塞杆16顶出，使压边圈17的下端面与凸模21的下端面处于同一水平面；
2)普通液压机的主缸活塞杆13带动活动横梁14下行，从而进一步带动压边圈17和凸模21同时接触板材20，至设定压力后主缸活塞杆13停止下行；
3)开启液室油泵1，液室换向阀4通电，液压油通过液室换向阀4、液室单向阀6进入液室型腔23，液室压力继电器5检测液室型腔23的压力，当液室型腔23的压力达到设定值时，液室换向阀4断电，液室型腔23与液室油泵1断开，完成对液室型腔23的充液；
4)普通液压机的主缸活塞杆13带动活动横梁14并进一步带动凸模21继续下行冲压板材20，液室型腔23的压力升高，在液室型腔23的压力作用下，使板材20贴合在凸模21表面，同时，通过压边缸15的上腔内部产生的压力使压边圈17始终与板材20受力接触而实现压边；液室型腔23的成形压力通过液室比例溢流阀19调节，压边力在成形时的大小通过从压边缸比例溢流阀11调节；
5)当凸模21运行到设定高度时，主缸活塞杆13停止下行，主缸卸压回程，达到设定位置时，回程停止；
6)主缸卸压回程过程中，压边缸15的压边缸活塞杆16下行顶出成形的零件，脱料。
本发明的有益效果在于：
1)本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法中液室压力调节由比例溢流阀调节，省去了传统的增压器，结构简单，成本低。
2)本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法的压边缸压边力由比例溢流阀比例调节，能实现变压边力，从而实现复杂零件的成形。
3)本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置通过在普通液压机上增加液室及其控制部分、压边缸及其控制部分、凸模部分，对普通液压机进行改造，能够在普通液压机上实现板材液压成形工艺。
4)本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法可以实现冲压、液压两用，增加普通液压机的功能。
5)本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置及方法可以不用更换设备就可以在普通液压机上实现板材液压成形，节约成本，提高竞争性。
附图说明
图1为本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置初始阶段的结构示意图；
图2为本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置充液阶段的结构示意图；
图3为本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置液压成形阶段的结构示意图；
图4为本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置脱模阶段的结构示意图。
附图标记说明
1 液室油泵
2 液室压力表
3 液室系统溢流阀
4 液室换向阀
5 液室压力继电器
6 液室单向阀
7 压边缸油泵
8 压边缸压力表
9 压边缸系统溢流阀
10 压边缸换向阀
11 压边缸比例溢流阀
12 压边缸吸油单向阀
13 主缸活塞杆
14 活动横梁
15 压边缸
16 压边缸活塞杆
17 压边圈
18 液室
19 液室比例溢流阀
20 板材
21 凸模
22 凸模座
23 液室型腔
24 机床工作台
25 压边缸上腔油管
26 压边缸下腔油管
27 压边缸油泵连接油管
28 压边缸系统溢流阀回油管
29 液室油管
30 液室油泵连接油管
31 液室系统溢流阀回油管
具体实施方式
下面结合附图1～4，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1～4所示，本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置包括凸模部分、压边部分和液室部分。
所述凸模部分包括凸模21和凸模座22，凸模21安装在凸模座22上，凸模座22与普通液压机的活动横梁14的下端面固定连接，凸模21可根据不同产品更换。
所述压边部分包括压边缸15、压边缸活塞杆16、压边圈17和压边缸控制部分，压边缸15与压边缸控制部分连接，多个压边缸15对称布置于凸模座22的两侧，且与普通液压机的活动横梁14的下端面固定连接，压边缸15的数量优选为4个，压边缸活塞杆16将压边缸15分为上腔和下腔两个部分。压边圈17与多个压边缸活塞杆16的底端固定连接，且压边圈17与凸模21可活动地套接，压边圈17可根据不同零件更换。
所述压边缸控制部分包括压边缸油泵7、压边缸压力表8、压边缸系统溢流阀9、压边缸换向阀10、压边缸比例溢流阀11和压边缸吸油单向阀12。其中，压边缸换向阀10用于控制压边缸15的压边与回程；压边缸15的上腔通过压边缸上腔油管25与压边缸换向阀10连接，压边缸上腔油管25上设有压边缸比例溢流阀11，用来比例调节压边缸15的压边力；压边缸15的下腔通过压边缸下腔油管26与压边缸换向阀10连接，压边缸下腔油管26上设有压边缸吸油单向阀12，吸油单向阀12中的液体流向为从油箱到压边缸15的下腔油管26，吸油单向阀12的功能为当压边缸15压边时，压边缸15的下腔形成负压，液压油经吸油单向阀12进入压边缸下腔，以防止负压出现；压边缸换向阀10通过压边缸油泵连接油管27与压边缸油泵7连接，压边缸油泵7的进油口与油箱连接，压边缸油泵连接油管27上设有压边缸压力表8和压边缸系统溢流阀9，压边缸油泵7用于实现电能转化为液体的压力能，压边缸压力表8用于显示压边缸压力，压边缸系统溢流阀9用于控制压边缸系统的安全压力；压边缸系统溢流阀9的卸油端通过压边缸系统溢流阀回油管28与油箱连接。
所述液室部分布置在普通液压机的机床工作台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，上端开口，作为液态柔性凹模，液室型腔23与液室控制部分连接。
所述液室控制部分包括液室油泵1、液室压力表2、液室系统溢流阀3、液室换向阀4、液室压力继电器5、液室单向阀6和液室比例溢流阀19。其中，液室换向阀4用于控制液室补液；液室型腔23通过液室油管29与液室换向阀4连接，液室油管29上设有液室比例溢流阀19、液室单向阀6和液室压力继电器5，比例溢流阀19用于控制液室型腔23的压力，液室单向阀6中的液体流向为从液室换向阀4的出油口液室型腔23，液室单向阀6用于防止液室型腔23中的液压油倒流，压力继电器5用于控制补液发讯；液室换向阀4通过液室油泵连接油管30与液室油泵1连接，液室油泵1的进油口与油箱连接，液室油泵连接油管30上设有液室压力表2和液室系统溢流阀3，液室油泵1实现电能转化为液体的压力能，液室压力表2用于显示液室型腔23的压力，液室系统溢流阀3用于控制补液系统安全压力；液室系统溢流阀3的卸油端通过液室系统溢流阀回油管31与油箱连接。
板材20置于液室型腔23上，板材20与液室型腔23之间设有刚性密封，这样能够提高密封性，防止漏液。
采用本发明的基于在普通液压机上实现板材液压成形的方法，包括如下步骤：
1)普通液压机的活动横梁14、凸模21处于最上部位置，板材20置于液室型腔23上，此时液室型腔23内无液压油；开启压边缸油泵7，压边缸换向阀10通电，液压油通过压边缸换向阀10进入压边缸15的上腔，将压边缸活塞杆16顶出，使压边圈17的下端面与凸模21的下端面处于同一水平面，如图1所示；
2)普通液压机的主缸活塞杆13带动活动横梁14下行，从而进一步带动压边圈17和凸模21同时接触板材20，至设定压力后主缸活塞杆13停止下行；
3)开启液室油泵1，液室换向阀4通电，液压油通过液室换向阀4、液室单向阀6进入液室型腔23，液室压力继电器5检测液室型腔23的压力，当液室型腔23的压力达到设定值时，液室换向阀4断电，液室型腔23与液室油泵1断开，完成对液室型腔23的充液，如图2所示；
4)普通液压机的主缸活塞杆13带动活动横梁14并进一步带动凸模21继续下行冲压板材20，液室型腔23的压力升高，在液室型腔23的压力作用下，使板材20贴合在凸模21表面，同时，通过压边缸15的上腔内部产生的压边力使压边圈17始终与板材20受力接触而实现压边，如图3所示；液室型腔23的成形压力通过液室比例溢流阀19调节，压边力在成形时的大小通过从压边缸比例压力阀11调节；
5)当凸模21运行到设定高度时，主缸活塞杆13停止下行，主缸卸压回程，达到设定位置时，回程停止；
6)主缸卸压回程过程中，压边缸15的压边缸活塞杆16下行顶出成形的零件，脱料，从而完成板材20的液压成形，如图4所示。

Claims (9)

1.一种基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
该装置包括凸模部分、压边部分和液室部分，其中，
所述凸模部分包括凸模(21)和凸模座(22)，凸模(21)安装在凸模座(22)上，凸模座(22)与普通液压机的活动横梁(14)的下端面固定连接；
所述压边部分包括压边缸(15)、压边缸活塞杆(16)、压边圈(17)和压边缸控制部分，压边缸(15)与压边缸控制部分连接，多个压边缸(15)对称布置于凸模座(22)的两侧，且与普通液压机的活动横梁(14)的下端面固定连接，压边圈(17)与多个压边缸活塞杆(16)的底端固定连接，且压边圈(17)与凸模(21)可活动地套接；
所述液室部分布置在普通液压机的机床工作台(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，上端开口，液室型腔(23)与液室控制部分连接；
板材(20)置于液室型腔(23)上。
2.根据权利要求1所述的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
所述压边缸(15)的数量为4个。
3.根据权利要求1所述的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
所述压边缸控制部分包括压边缸油泵(7)和压边缸换向阀(10)，压边缸(15)的上腔通过压边缸上腔油管(25)与压边缸换向阀(10)连接；压边缸(15)的下腔通过压边缸下腔油管(26)与压边缸换向阀(10)连接；压边缸换向阀(10)通过压边缸油泵连接油管(27)与压边缸油泵(7)连接，压边缸油泵(7)的进油口与油箱连接。
4.根据权利要求3所述的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
所述压边缸上腔油管(25)上设有压边缸比例溢流阀(11)；
所述压边缸下腔油管(26)上设有压边缸吸油单向阀(12)；
所述压边缸油泵连接油管(27)上设有压边缸压力表(8)和压边缸系统溢流阀(9)；
所述吸油单向阀(12)中的液体流向为从油箱到压边缸(15)的下腔油管(26)。
5.根据权利要求1所述的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
所述液室控制部分包括液室油泵(1)和液室换向阀(4)，液室型腔(23)通过液室油管(29)与液室换向阀(4)连接，液室换向阀(4)通过液室油泵连接油管(30)与液室油泵(1)连接，液室油泵(1)的进油口与油箱连接。
6.根据权利要求5所述的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
所述液室油管(29)上设有液室比例溢流阀(19)、液室单向阀(6)和液室压力继电器(5)；
所述液室油泵连接油管(30)上设有液室压力表(2)和液室系统溢流阀(3)；
所述液室单向阀(6)中的液体流向为从液室换向阀(4)的出油口到液室型腔(23)。
7.根据权利要求1所述的基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置，其特征在于：
所述板材(20)与液室型腔(23)之间设有刚性密封。
8.一种包括根据权利要求1-7任一项所述基于在普通液压机上实现板材液压成形的装置的液压机。
9.一种采用根据权利要求1-7任一项所述装置的基于在普通液压机上实现板材液压成形的方法，其特征在于：
包括如下步骤：
1)普通液压机的活动横梁(14)、凸模(21)处于最上部位置，板材(20)置于液室型腔(23)上；开启压边缸油泵(7)，压边缸换向阀(10)通电，液压油通过压边缸换向阀(10)进入压边缸(15)的上腔，将压边缸活塞杆(16)顶出，使压边圈(17)的下端面与凸模(21)的下端面处于同一水平面；
2)普通液压机的主缸活塞杆(13)带动活动横梁(14)下行，从而进一步带动压边圈(17)和凸模(21)同时接触板材(20)，至设定压力后主缸活塞杆(13)停止下行；
3)开启液室油泵(1)，液室换向阀(4)通电，液压油通过液室换向阀(4)、液室单向阀(6)进入液室型腔(23)，液室压力继电器(5)检测液室型腔(23)的压力，当液室型腔(23)的压力达到设定值时，液室换向阀(4)断电，液室型腔(23)与液室油泵(1)断开，完成对液室型腔(23)的充液；
4)普通液压机的主缸活塞杆(13)带动活动横梁(14)并进一步带动凸模(21)继续下行冲压板材(20)，液室型腔(23)的压力升高，在液室型腔(23)的压力作用下，使板材(20)贴合在凸模(21)表面，同时，通过压边缸(15)的上腔内部产生的压力使压边圈(17)始终与板材(20)受力接触而实现压边；液室型腔(23)的成形压力通过液室比例溢流阀(19)调节，压边力在成形时的大小通过从压边缸比例溢流阀(11)调节；
5)当凸模(21)运行到设定高度时，主缸活塞杆(13)停止下行，主缸卸压回程，达到设定位置时，回程停止；
6)主缸卸压回程过程中，压边缸(15)的压边缸活塞杆(16)下行顶出成形的零件，脱料。
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