CN109092967B - 液注铝材多边异型管成形系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液注铝材多边异型管成形系统，属于铝型材成形技术领域。它解决了现有异型管成形效率低，成形效果差等问题，本发明包括两模具单元、注液系统、密封件、泄压系统及模盖合装置，各模具单元均包括上模和下模，两模具单元上下设置，各模具单元的上模和下模之间形成型腔，管坯能位于型腔内，密封件能使得各模具单元的上模和下模之间密封，注液系统与各模具单元的型腔连通能向各型腔内的管坯连续注入液体，泄压系统通过管体与各模具单元连通，在管坯成形过程中，控制各模具单元内液体压力，并在液体压力超过设定范围值时实时泄压，所述的模盖合装置使得各模具单元的上模和下模盖合。本发明成形效率高，成形效果好。

Description

液注铝材多边异型管成形系统

技术领域

本发明属于铝型材成形技术领域，具体涉及一种液注铝材多边异型管成形系统。

背景技术

通常的车架管材都是圆形的。但为了凸显车架的个性，以及增加车架的硬度刚性，我们会对车架做异型处理。可以用液压成形，让圆管成为异型管，制造出的蛋形、类三角形等异型管都可以增强车架的强度，一些中高端的车架上经常会用到液压成形(也成为内高压成形)，在后叉、下管上最为经常见到。具体的，即按照异型管的形状，设计好模具，之后将管坯放在模具上，在管坯内部用高压液体(水或油)来冲压的同时，对管坯的两端试加轴向推力进行补料。在两种外力的共同作用下，管坯发生塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，铝合金就会慢慢形成我们需要的形状。

目前的异型管成形系统存在如下缺陷：成形效率低；上模下模密封不紧密，导致产品外观不良率增加；液注异型管成形设备的注液系统的压力提升，由于管件外壁与模具的摩擦力关系，致使局部流动率差异放大，导致内侧起皱、截面畸变，影响工件成型精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有铝型材成形设备所存在的上述问题，而提供一种成形效率高，上模下模之间密封紧密且能大幅度提升异形管成型精度的液注铝材多边异型管成形系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实：

液注铝材多边异型管成形系统，其特征在于，包括两模具单元、注液系统、密封件、泄压系统及模盖合装置，各模具单元均包括上模和下模，两模具单元上下设置，各模具单元的下模一体设置且模口朝外，各模具单元的上模和下模之间形成型腔，管坯能位于型腔内，所述的密封件能使得各模具单元的上模和下模之间密封，注液系统与各模具单元的型腔连通能向各型腔内的管坯连续注入液体，泄压系统通过管体与各模具单元连通，在管坯成形过程中，控制各模具单元内液体压力，并在液体压力超过设定范围值时实时泄压，所述的模盖合装置使得各模具单元的上模和下模盖合。

优选的，所述的泄压系统包括管体、压力传感器及溢流阀，管体与两模具单元连通，形成液体循环，当液体压力超过设定的压力值时，溢流阀开启，泄压到指定压力值。每个型腔内均设置有一压力传感器，泄压系统包括两个管体，分别与对应的模具单元连通。

优选的，所述的注液系统包括注液头，所述的注液头呈叉形，其包括一进液主管和两个进液分管，两个进液分管的端头各设置有一喷嘴与对应模具单元的一端连通，所述的进液主管为单向进液主管。

优选的，所述的喷嘴为波动液压喷嘴。

优选的，所述的模盖合装置包括驱动气缸，各驱动气缸的活塞杆分别与对应模具单元的上模外壁连接。

优选的，所述的各模具单元的上模上设置有通向型腔的油路，上模上设有与异形管轴线吻合分布的油膜口，内充压成型启动后，油道打开，油膜口出油。异型管是管坯成形好后的异型管，具有一定的弯曲度。

上述过程能减小管坯内充压成形过程中外壁与模具单元的摩擦系数。本发明还包括工作台，模具单元设置在工作台上，工作台设有斜度，便于排油，上述技术的应用，大幅度的提升了异形管成形精度。

优选的，所述的密封件包括上模的下表面一处开设的一嵌入槽，各模具单元的上模和下模之间形成一Y型液压流道，所述下模的上表面与嵌入槽位置对应处设有一嵌入块，嵌入槽和嵌入块的截面呈直角三角形状，且该直角三角形的一条直角边靠近液体流入方向，嵌入块的斜边所在面上还设有一积液槽。密封件包括两个，分别设置在对应的模具单元远离注液头的一端上。

优选的，所述的积液槽的截面呈“L”形，“L”的夹角方向背向液体流入方向。

优选的，所述的嵌入块下表面上开设有一与积液槽截面“L”形一致的连接槽，对应下模的上表面上同样开设有一连接槽，嵌入块下表面的连接槽与下模上表面的连接槽共同形成一“Z”字形槽，“Z”字形槽内可拆卸设有一同样呈“Z”字形的连接件。

优选的，所述的嵌入槽的斜面上也开设有上述连接槽，嵌入槽斜面上的连接槽与积液槽一共形成另一“Z”字形槽且该“Z”字形槽同样能够设置上述连接件。

与现有技术相比，本发明双腔且共用一套注液系统，确保生产效率提升的同时，保证双腔液注成形条件一致性；通过设置密封件，各模具单元上、下模之间相比普通的平面贴合，由于液体需要经过的路径变得更为困难，所以密封性也就更好，能大幅度提升异形管成型精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为嵌入块固定在模具单元的下模时的部分(密封件设置在模具单元远离注液头一端上)结构原理图；

图3为图2中嵌入块拆下后的部分原理图；

图4为嵌入块固定在模具单元上模时的部分结构原理图；

图5为需成形外凸的异型管的模具单元(对应上模设置有油膜口)的结构原理图。

图中，1、模具单元；2、上模；3、下模；4、型腔；5、注液头；6、进液主管；7、进液分管；8、嵌入槽；9、嵌入块；10、积液槽；11、连接槽；12、连接件；13、油膜口。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-图5所示，液注铝材多边异型管成形系统，它包括两模具单元1、注液系统、密封件、泄压系统及模盖合装置，各模具单元1均包括上模2和下模3，所述的两模具单元1上下设置，各模具单元1的下模3一体设置且模口朝外，各模具单元1的上模2和下模3之间形成型腔4，管坯能位于型腔4内，所述的密封件能使得各模具单元1的上模2和下模3之间密封，注液系统与各模具单元1的型腔4连通能向各型腔4内的管坯连续注入液体，泄压系统通过管体与各模具单元1连通，在管坯成形过程中，控制各模具单元1内液体压力，并在液体压力超过设定范围值时实时泄压，所述的模盖合装置使得各模具单元1的上模2和下模3盖合。

泄压系统包括管体、压力传感器及溢流阀，管体与两模具单元1连通，形成液体循环，当液体压力超过设定的压力值时，溢流阀开启，泄压到指定压力值。

注液系统包括注液头5，所述的注液头5呈叉形，其包括一进液主管6和两个进液分管7，两个进液分管7的端头各设置有一喷嘴与对应模具单元1的一端连通，所述的进液主管6为单向进液主管6。喷嘴为波动液压喷嘴。模盖合装置包括驱动气缸，各驱动气缸的活塞杆分别与对应模具单元1的上模2外壁连接。

如图5所示，各模具单元1的上模2上设置有通向型腔的油路，上模2上设有与异形管轴线吻合分布的油膜口13，内充压成形启动后，油道打开，油膜口13出油。异型管是管坯成形好后的异型管(管坯)，具有一定的弯曲度。

上述过程能减小管坯内充压成形过程中外壁与模具单元1内壁的摩擦系数。本发明包括工作台，工作台设有斜度，便于模具单元1排油，上述技术的应用，大幅度的提升了异形管成形的精度。

本发明的各模具的上模2和下模3之间形成一Y型液压流道，密封件包括上模2的下表面一处开设有一嵌入槽8，下模3的上表面与嵌入槽8位置对应处设有一嵌入块9，嵌入槽8和嵌入块9的截面呈直角三角形状，且该直角三角形的一条直角边靠近液体流入方向。密封件包括两个，分别设置在对应的模具单元1远离注液头5的一端上。

本设计的原理其实就是加大液态介质从上模2、下模3之间缝隙流过的困难度，因为在这个过程中，嵌入块9插入到嵌入槽8中，迫使介质流过该封缝隙的过程中，需要经过嵌入块9与嵌入槽8的贴合表面，使得介质流过的缝隙通道更长，而且，直角三角形的设计方式，使介质从缝隙流过来方向与嵌入块9的直角面垂直，最大程度化的提高了嵌入块9对介质流过的阻碍作用。

如图2所示，嵌入块9的斜边所在面上还设有一积液槽10，积液槽10的截面呈“L”形，“L”的夹角方向背向液体流入方向。虽然液态介质需要先嵌入块9、嵌入槽8之间的缝隙已经十分困难了，但是还是会有少量介质流过，所以，本设计在嵌入块9的斜面上设计了一个积液槽10，在重力作用下，微量的液态介质会先流入到积液槽10占时储存起来，以免继续往后流出。

如图2-4所示，嵌入块9下表面上开设有一与积液槽10截面“L”形一致的连接槽11，下模3的上表面上同样开设有一连接槽11，嵌入块9下表面的连接槽11与下模3上表面的连接槽11共同形成一“Z”字形槽，“Z”字形槽内可拆卸设有一同样呈“Z”字形的连接件12，嵌入槽8的斜面上也开设有上述连接槽11，嵌入槽8斜面上的连接槽11与积液槽10一共形成另一“Z”字形槽且该“Z”字形槽同样能够设置连接件12。

不同铝材异型管的加工工艺需求不同，有些铝材异型管需要使上模2与下模3之间最高程度的密封，而有些铝材异型管未必需要使上模2与下模3完全密封，甚至可以预留一点缝隙让液态介质透过以提高柔性工艺，所以本设计将嵌入块9设置成了可拆卸的形式，并通过“Z”字形槽和“Z”字形连接件12完成嵌入块9与上模2或下模3的固定，拆卸原理很简单，如图4所示，是嵌入块9与上模2固定的状态，该状态下上模2和下模3贴合密封效果和普通的平面接触一致，而图2所显示的是嵌入块9与下模3固定的状态，该状态能使上模2和下模3贴合的密封效果达到最佳。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.液注铝材多边异型管成形系统，其特征在于，包括两模具单元、注液系统、密封件、泄压系统及模盖合装置，各模具单元均包括上模和下模，两模具单元上下设置，各模具单元的下模一体设置且模口朝外，各模具单元的上模和下模之间形成型腔，管坯能位于型腔内，所述的密封件能使得各模具单元的上模和下模之间密封，注液系统与各模具单元的型腔连通能向各型腔内的管坯连续注入液体，泄压系统通过管体与各模具单元连通，在管坯成形过程中，控制各模具单元内液体压力，并在液体压力超过设定范围值时实时泄压，所述的模盖合装置使得各模具单元的上模和下模盖合；

所述的泄压系统包括管体、压力传感器及溢流阀，管体与两模具单元连通，形成液体循环，当液体压力超过设定的压力值时，溢流阀开启，泄压到指定压力值；

所述的注液系统包括注液头，所述的注液头呈叉形，其包括一进液主管和两个进液分管，两个进液分管的端头各设置有一喷嘴与对应模具单元的一端连通，所述的进液主管为单向进液主管，所述的喷嘴为波动液压喷嘴；

所述的模盖合装置包括驱动气缸，各驱动气缸的活塞杆分别与对应模具单元的上模外壁连接，各模具单元的上模上设置有通向型腔的油路，上模上设有与异形管轴线吻合分布的油膜口，内充压成型启动后，油道打开，油膜口出油；

所述的密封件包括上模的下表面一处开设的一嵌入槽，各模具单元的上模和下模之间形成一Y型液压流道，下模的上表面与嵌入槽位置对应处设有一嵌入块，嵌入槽和嵌入块的截面呈直角三角形状，且该直角三角形的一条直角边靠近液体流入方向，嵌入块的斜边所在面上还设有一积液槽，嵌入槽的斜面上设有连接槽，嵌入槽斜面上的连接槽与积液槽一共形成一“Z”字形槽且该“Z”字形槽同样能够安置连接件。

2.根据权利要求1所述的液注铝材多边异型管成形系统，其特征在于，所述的积液槽的截面呈“L”形，“L”的夹角方向背向液体流入方向。

3.根据权利要求2所述的液注铝材多边异型管成形系统，其特征在于，所述的嵌入块下表面上开设有一与积液槽截面“L”形一致的连接槽，对应下模的上表面上同样开设有一连接槽，嵌入块下表面的连接槽与下模上表面的连接槽共同形成一“Z”字形槽，“Z”字形槽内可拆卸设有一同样呈“Z” 字形的连接件。