CN110586732A - 内高压流体成形设备、串联油缸锁模机构及开锁模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内高压流体成形设备、串联油缸锁模机构及开锁模方法，包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构及液压油控制系统，所述液压油驱动锁模机构包括通过固定部固定于所述上模组的上方的小内径推动油缸、大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动。

Description

内高压流体成形设备、串联油缸锁模机构及开锁模方法

技术领域

本发明涉及一种内高压流体成形设备、串联油缸锁模机构及开锁模方法。

背景技术

为保障流体内高压成形过程中，模具分模面上下分体部分沿合模方向牢牢扣合管件，抵消内高压成形力的掀开模具、上下撕扯拉断管件趋势，足够高的锁模力是流体内高压成形的先决条件。锁模力由主油缸所提供。由于内高压流体成形的吨位都非常大，内高压流体成形所要求的锁模力非常高(对于内高压成型设备或模具来讲，若如果没有足够的合模力，则将会导致内高压将管子炸开，管子将模具撑开，易发生事故。)，对应需要驱动力非常大的驱动油缸，因此油缸的内径面积需要足够大。又由于模具开模时取模，必须使模具打开行程足够大，因此需要大行程且大内径的驱动油缸来驱动锁模。如此一来，在长行程打开与闭合模具时，流经主油缸的流量与总油量都相当大，耗时变长、消耗能量变大，既浪费能源，又浪费时间。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种节约总测量、节能降耗的内高压流体成形设备、串联油缸锁模机构及开锁模方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种内高压流体成形设备，包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统，所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组的上方的一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使所述锁模块的上顶部顶于所述固定部的底面，下抵部抵于所述主缸体的顶面，从而将上模封于所述下模组上；所述液压油控制系统用于驱动所述小内径推动油缸快速向下推动所述大内径主油缸向下移动以使与其连接的上模组合于所述下模组上，还用于当所述上模组合于下模组上后驱动所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使两锁模块均位于所述主缸体的上方，还用于在锁模时控制所述主缸体的上部腔体进油、下部腔体排油以推动所述大内径主油缸的活塞杆向下运动，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使得所述主缸体向上移动以顶于所述锁模块的底面以完成锁模。

进一步的，所述液压油控制系统还用于在开模时控制所述主缸体的下部腔体进油、上部腔体排油，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使所述大内径主油缸的活塞杆向内回缩，从而使所述主缸体向下移动以为所述锁模块复位留出空间；所述液压油控制系统还用于控制所述两锁模块推动油缸的活塞杆回位使两锁模块复位；所述液压油控制系统还用于在所述两锁模块复位之时或之后，控制所述小内径推动油缸的下部腔体进油、上部腔体排油以使该小内径推动油缸的活塞杆向内回缩复位，从而带动所述主缸体及小模向上移动复位以完成开模。

进一步的，所述小内径推动油缸的缸体固定于上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸的主缸体的顶面刚性连接。

进一步的，所述两锁模块推动油缸为水平推动油缸，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使所述锁模块的上顶部顶于所述上横梁上，下抵部抵于所述主缸体的顶面。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种串联油缸锁模机构，包括一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述内高压流体成形设备的上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接，所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离；所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使所述锁模块的上顶部顶于所述固定部的底面，下抵部抵于所述主缸体的顶面，从而将上模封于所述下模组上。

进一步的，所述小内径推动油缸的缸体固定于所述内高压流体成形设备的上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸的主缸体的顶面刚性连接。

进一步的，所述小内径推动油缸的缸体固定于上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸的主缸体的顶面刚性连接。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种内高压流体成形设备的锁模方法，所述内高压流成形设备包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统，所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组的上方的一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述锁模方法包括以下步骤：

S101、液压油控制系统控制所述小内径推动油缸的上部腔体进油、下部腔体排油，从而推动与之连接的大内径主油缸向下移动，以使上模组合于所述下模组上；

S102、液压油控制系统控制两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使两锁模块均位于所述主缸体的上方；

S103、液压油控制系统控制所述主缸体的上部腔体进油、下部腔体排油以推动所述大内径主油缸的活塞杆向下运动，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使得所述主缸体向上移动以顶于所述锁模块的底面以完成锁模。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种内高压流体成形设备的开模方法，所述内高压流成形设备包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统，所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组的上方的一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述开模方法包括以下步骤：

S201、所述液压油控制系统控制所述主缸体的下部腔体进油、上部腔体排油，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使所述大内径主油缸的活塞杆向内回缩，从而使所述主缸体向下移动以为所述锁模块复位留出空间；

S202、所述液压油控制系统控制所述两锁模块推动油缸的活塞杆回位使两锁模块复位；

S203、所述液压油控制系统控制所述小内径推动油缸的下部腔体进油、上部腔体排油以使该小内径推动油缸的活塞杆向内回缩复位，从而带动所述主缸体及小模向上移动复位以完成开模。

本发明的内高压流体成形设备、串联油缸锁模机构及开锁模方法，将单独的大内径油缸更换为长行程小内径快速驱动油缸+大内径合模油缸组合。用快速缸驱动主油缸走长行程，将主油缸驱动到位后，用锁模块锁进来之后，主油缸在短行程之后，将锁模块锁死。上顶锁模块顶住模具的上横梁，下顶模具将模具封死。上述节能节约油的流量、节约时间。

附图说明

图1是本发明内高压流体成形设备开模状态或初始状态时的结构示意图。

图2是本发明内高压流体成形设备处于大内径主油缸将上模组压于下模组上时的状态图。

图3是本发明内高压流体成形设备处于两锁模块推动油缸将对应的锁模块推送至设定位置时的状态图。

图4是本发明内高压流体成形设备处于大内径主油缸上升后锁模块锁定状态图。

图5是本发明内高压流体成形设备的成形工作状态图。

图6是本发明内高压流体成形设备处于大内径主油缸的主缸体下降状态图。

图7是两锁模块回位状态图。

图8是本发明内高压流体成形设备的复位状态图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1至图8，本发明的内高压流体成形设备，包括下模组10、上模组12、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统。其中：

所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组12的上方的一小内径推动油缸21、一大内径主油缸22、至少两锁模块23以及与其对应的至少两锁模块推动油缸24，所述小内径推动油缸21的活塞杆与所述大内径主油缸22的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块23设于所述大内径主油缸22的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸24的活塞杆与所述锁模块23连接；所述锁模块23的高度小于所述小内径推动油缸21的推出距离，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸24推动对应的锁模块23向相对的方向移动，以使所述锁模块23的上顶部顶于所述固定部的底面，下抵部抵于所述主缸体的顶面，从而将上模封于所述下模组上。

本实施例中，所述小内径推动油缸21的内径小于所述大内径主油缸22的内径，所述小内径根据不同的内高压流体成形设备的开模开度确定行程，一般为了方便取出成形产品，开模的开度均较大，因此，所述小内径推动油缸21的行程较长。

本实施例中，所述固定部为上横梁，所述小内径推动油缸21的缸体固定于上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸22的主缸体的顶面刚性连接。

本实施例中，所述两锁模块推动油缸24为水平推动油缸，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸24推动对应的锁模块23向相对的方向移动，以使所述锁模块23的上顶部顶于所述上横梁上，下抵部抵于所述主缸体的顶面。

所述液压油控制系统用于驱动所述小内径推动油缸21快速向下推动所述大内径主油缸22向下移动以使与其连接的上模组12合于所述下模组10上，还用于当所述上模组12合于下模组10上后驱动所述两锁模块推动油缸24推动对应的锁模块23向相对的方向移动，以使两锁模块23均位于所述主缸体的上方，还用于在锁模时控制所述主缸体的上部腔体进油、下部腔体排油以推动所述大内径主油缸22的活塞杆向下运动，在所述上模组12抵于所述下模组10的情况下使得所述主缸体向上移动以顶于所述锁模块23的底面以完成锁模。所述液压油控制系统还用于在开模时控制所述主缸体的下部腔体进油、上部腔体排油，在所述上模组12抵于所述下模组10的情况下使所述大内径主油缸22的活塞杆向内回缩，从而使所述主缸体向下移动以为所述锁模块23复位留出空间；所述液压油控制系统还用于控制所述两锁模块推动油缸24的活塞杆回位使两锁模块23复位；所述液压油控制系统还用于在所述两锁模块23复位之时或之后，控制所述小内径推动油缸21的下部腔体211进油、上部腔体212排油以使该小内径推动油缸21的活塞杆向内回缩复位，从而带动所述主缸体及上模组向上移动复位以完成开模。在进行锁模时，首先，所述液压油控制系统控制进油至所述小内径推动油缸21的上部腔体212，此时所述小内径推动油缸的下部腔体211排油，从而使得所述小内径推动油缸21的活塞杆向下移动，从而使所述大内径主油缸22向下移动，带动所述上模组12向下模组10的方向移动以合于所述下模组10上。然后，当所述上模组12合于所述下模组10上后，所述液压油控制系统控制所述两锁模块推动油缸24将对应的锁模块23向内推，从而使其位于所述主缸体的上方，由于所述小内径推动油缸的活塞杆已到达下降位置，又由于所述锁模块23的高度小于所述推动油缸的活塞杆的下降行程，因此，所述锁模块23能够顺利的被推至主缸体的上方。而后，所述液压油控制系统控制进油至所述大内径主油缸22的上部腔体222，此时大内径主油缸22的下部腔体221排油，在这个状态下，由于上模组12在所述小内径推动油缸的作用下是抵于所述下模组10上的，这种情况下要使大内径主油缸22的活塞杆向外移动，只有主油缸才能向上移动，又由于小内径推动油缸的行程要大于锁模块23的高度的，因此，所述主油缸22在向上移动抵于锁模块23的底面的状态下，小内径推动油缸的活塞杆是向内回缩一部分的，这样才能使锁模块23的顶面顶于所述上横梁，底面抵于所述主缸体。如此，即完成锁模。

锁模完成后，所述内高压流体成形设备即可工作以成形产品。详见图5，内高压流体成形设备的成形料侧缸101推动补料管向模具的模腔注料，从而成形产品。

可理解的，上述的小内径、大内径是将两个油缸进行比较的，由于模具的体积大、重量重，若要锁模时，则需要很大的力来进行锁模，因此与上模组12连接的主油缸必须用到与模具对应的较大内径的主油缸进行锁模。而用于驱动主油缸移动至模具位置的推动油缸，由于主油缸的重量体积均不会很大，因此不需要很多油量，所以推动油缸的内径可以小于主油缸的内径。因此，本文中的小和大，是用于将主油缸和推动油缸的内径进行对比的。所述小内径推动油缸的内径可以根据不同的实施例中大内径主油缸的重量、体积等来确定。

本发明内高压流体成形设备及其串联油缸锁模机构，其结构简单但设计巧妙。小内径推动缸(小内径长行程油缸)与主油缸(大内径短行程锁模油缸)上、下串联，小内径推动缸的活塞杆伸出端与主缸体刚性连接，小内径推动缸工作腔进油，驱动活塞杆与整个主缸下行合模，实现低流量、快速度运行过程；主油缸小行程移动锁模，耗时短，消耗能量小，节约资源。

本发明还公开了一种内高压流体成形设备的锁模方法，包括以下步骤：

S101、液压油控制系统控制所述小内径推动油缸的上部腔体进油、下部腔体排油，从而推动与之连接的大内径主油缸向下移动，以使上模组12合于所述下模组10上；

S102、液压油控制系统控制两锁模块推动油缸24推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使两锁模块均位于所述主缸体的上方；

S103、液压油控制系统控制所述主缸体的上部腔体进油、下部腔体排油以推动所述大内径主油缸的活塞杆向下运动，在所述上模组12抵于所述下模组10的情况下使得所述主缸体向上移动以顶于所述锁模块的底面以完成锁模。

本发明还公开了一种内高压流体成形设备的开模方法包括以下步骤：

S201、所述液压油控制系统控制所述主缸体的下部腔体进油、上部腔体排油，在所述上模组12抵于所述下模组10的情况下使所述大内径主油缸的活塞杆向内回缩，从而使所述主缸体向下移动以为所述锁模块复位留出空间；

S202、所述液压油控制系统控制所述两锁模块推动油缸24的活塞杆回位使两锁模块复位；

S203、所述液压油控制系统控制所述小内径推动油缸的下部腔体进油、上部腔体排油以使该小内径推动油缸的活塞杆向内回缩复位，从而带动所述主缸体及小模向上移动复位以完成开模。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种内高压流体成形设备，包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统，其特征在于：所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组的上方的一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使所述锁模块的上顶部顶于所述固定部的底面，下抵部抵于所述主缸体的顶面，从而将上模封于所述下模组上；所述液压油控制系统用于驱动所述小内径推动油缸快速向下推动所述大内径主油缸向下移动以使与其连接的上模组合于所述下模组上，还用于当所述上模组合于下模组上后驱动所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使两锁模块均位于所述主缸体的上方，还用于在锁模时控制所述主缸体的上部腔体进油、下部腔体排油以推动所述大内径主油缸的活塞杆向下运动，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使得所述主缸体向上移动以顶于所述锁模块的底面以完成锁模。

2.如权利要求1所述的内高压流体成形设备，其特征在于：所述液压油控制系统还用于在开模时控制所述主缸体的下部腔体进油、上部腔体排油，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使所述大内径主油缸的活塞杆向内回缩，从而使所述主缸体向下移动以为所述锁模块复位留出空间；所述液压油控制系统还用于控制所述两锁模块推动油缸的活塞杆回位使两锁模块复位；所述液压油控制系统还用于在所述两锁模块复位之时或之后，控制所述小内径推动油缸的下部腔体进油、上部腔体排油以使该小内径推动油缸的活塞杆向内回缩复位，从而带动所述主缸体及小模向上移动复位以完成开模。

3.如权利要求2所述的内高压流体成形设备，其特征在于：所述小内径推动油缸的缸体固定于上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸的主缸体的顶面刚性连接。

4.如权利要求3所述的内高压流体成形设备，其特征在于：所述两锁模块推动油缸为水平推动油缸，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使所述锁模块的上顶部顶于所述上横梁上，下抵部抵于所述主缸体的顶面。

5.一种串联油缸锁模机构，其特征在于：包括一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述内高压流体成形设备的上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接，所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离；所述锁模块的高度小于所述小内径推动油缸的推出距离，当所述上模组合于所述下模组上时，所述两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使所述锁模块的上顶部顶于所述固定部的底面，下抵部抵于所述主缸体的顶面，从而将上模封于所述下模组上。

6.如权利要求5所述的串联油缸锁模机构，其特征在于：所述小内径推动油缸的缸体固定于所述内高压流体成形设备的上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸的主缸体的顶面刚性连接。

7.如权利要求6所述的串联油缸锁模机构，其特征在于：所述小内径推动油缸的缸体固定于上横梁上，活塞杆向下穿过所述上横梁后与所述大内径主油缸的主缸体的顶面刚性连接。

8.一种内高压流体成形设备的锁模方法，所述内高压流成形设备包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统，所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组的上方的一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述锁模方法包括以下步骤：

S101、液压油控制系统控制所述小内径推动油缸的上部腔体进油、下部腔体排油，从而推动与之连接的大内径主油缸向下移动，以使上模组合于所述下模组上；

S102、液压油控制系统控制两锁模块推动油缸推动对应的锁模块向相对的方向移动，以使两锁模块均位于所述主缸体的上方；

S103、液压油控制系统控制所述主缸体的上部腔体进油、下部腔体排油以推动所述大内径主油缸的活塞杆向下运动，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使得所述主缸体向上移动以顶于所述锁模块的底面以完成锁模。

9.一种内高压流体成形设备的开模方法，所述内高压流成形设备包括下模组、上模组、液压油驱动锁模机构以及一液压油控制系统，所述液压油驱动锁模机构包括通过一固定部固定于所述上模组的上方的一小内径推动油缸、一大内径主油缸、至少两锁模块以及与其对应的至少两锁模块推动油缸，所述小内径推动油缸的活塞杆与所述大内径主油缸的主缸体刚性连接，所述大内径油缸的活塞杆与所述上模组连接，所述锁模块设于所述大内径主油缸的两侧且位于所述固定部的下方，所述锁模块推动油缸的活塞杆与所述锁模块连接；所述开模方法包括以下步骤：

S201、所述液压油控制系统控制所述主缸体的下部腔体进油、上部腔体排油，在所述上模组抵于所述下模组的情况下使所述大内径主油缸的活塞杆向内回缩，从而使所述主缸体向下移动以为所述锁模块复位留出空间；

S202、所述液压油控制系统控制所述两锁模块推动油缸的活塞杆回位使两锁模块复位；

S203、所述液压油控制系统控制所述小内径推动油缸的下部腔体进油、上部腔体排油以使该小内径推动油缸的活塞杆向内回缩复位，从而带动所述主缸体及小模向上移动复位以完成开模。