CN110666021A - 激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置及方法,涉及微成形领域,包括激光发射系统、可换模具换模系统;所述可换模具换模系统包括旋转换模盘轴控制器、旋转换模盘轴、旋转换模盘;所述旋转换模盘上开设有数个模具槽,用来放置模具;所述旋转换模盘固定在旋转换模盘轴上;所述旋转换模盘轴控制器与旋转换模盘相连,用来控制旋转换模盘的转动,从而实现模具的可换;底座上设置有支撑座,支撑座上方设置有金属箔材,支撑座开设的槽内放置有旋转换模盘,另外,支撑座内设置有气缸,气缸工作上行时,可顶压旋转换模盘内的模具上移,在剪切力的作用下金属箔材断裂,随模具上升到加工点,对金属箔材进行激光加工。
Description
技术领域
本发明涉及激光冲击箔材液压微成形领域,尤其是基于液压油的激光冲击液压微成形装置及其方法。
背景技术
近年来,随着微机电系统(MEMS)的快速发展,微型产品需求量不断增加,基于液压油的激光冲击液压微成形技术不断完善。目前,激光冲击液压微成形还使用一次加工一次装夹的成形方法,存在效率低、成本高、操作量大等问题,流水线不间断生产可以有效解决上述问题,为激光冲击液压成形技术的工业化应用奠定坚实的基础。旋转换模盘同时起到更换模具以及成形零件的卸载两个功能,增加装置生产的柔性,节省了额外的装夹时间,提高了整个装置的生产效率。
申请号CN 201710635556.1的中国专利提出了一种基于液压油的激光冲击微成形装置及其方法,实现金属箔材的微成形,并且可以更好地实现薄板边角的成形。但是这种方法存在缺少工件、吸收层、约束层、软膜加载装置,每次加工都需要重新装夹,生产效率低的问题。申请号CN 201810697350.6的中国专利提出一种激光冲击液压胀形微器件的装置及其方法,实现了成形质量较好并且在一个工位完成。但是,这种方法不能实现在一个工位加工不同形状零件的功能。
发明内容
针对现今激光液压成形技术存在的加工效率低,一次加工后要重新装夹的问题,采用卷筒机、电磁铁等实现装置的流水线成形,提高了生产效率;该方法通过旋转换模盘的应用提高了装置的柔性,成形质量较好并且在一个工位可以完成不同形貌模具的加载,自动化程度较高。
本发明通过如下技术手段进行实现的:
一种激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置和方法,包括激光发射系统、可换模具换模系统;所述激光发射系统用来提供加工需要的激光源;
所述可换模具换模系统包括旋转换模盘轴控制器、旋转换模盘轴、旋转换模盘;所述旋转换模盘上开设有数个模具槽,用来放置模具;所述旋转换模盘固定在旋转换模盘轴上;所述旋转换模盘轴控制器与旋转换模盘相连,用来控制旋转换模盘的转动,从而实现模具的可换;
底座上设置有支撑座,支撑座上方设置有金属箔材,支撑座开设的槽内放置有旋转换模盘,另外,支撑座内设置有气缸,气缸工作上行时,可顶压旋转换模盘内的模具上移,在剪切力的作用下金属箔材断裂,随模具上升到加工点,对金属箔材进行激光加工。
进一步的,还包括下支架,模具在气缸的顶压下进入下支架内,下支架上端套装有上支架,上支架内填充有液压油,激光加工时,激光束经由约束层,被设置在橡胶层上表面的吸收层吸收,从而使得橡胶层表面产生汽化和电离后产生大量等离子体,等离子体快速向外膨胀,压缩液压油产生冲击压力,在冲击压力和模具的作用下,金属箔材产生塑性变形,得到待修整的工件。
进一步的,所述旋转换模盘上开设的模具槽有四个,可分别放置四种不同结构的模具,也可放置相同结构模具。
进一步的,所述激光发射系统包括脉冲激光器、平面反射镜、透镜支架、可调焦透镜;所述平面反射镜与脉冲激光器所发出的光束呈45°;所述可调焦透镜放置在脉冲激光器发射的经过平面反射镜反射后的光路上;所述可调焦透镜安装在透镜支架上;所述透镜支架安装在底座上。
进一步的,金属箔材可通过工件卷筒机自动覆盖在支撑座上。
进一步的,还包括控制系统,所述控制系统包括均与计算机相连的激光控制器、支撑座控制器、气动控制器、第一液压控制器、第二液压控制器、电磁铁控制器、工件卷筒机控制器、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器和旋转换模盘轴控制器;所述激光控制器与脉冲激光器相连,用来控制脉冲激光器的工作状态;所述支撑座控制器与支撑座相连,用来控制支撑座的移动;所述气动控制器与气缸相连,用来控制气缸的移动来进行上下料;所述第一液压控制器与液压缸的加载用来夹紧装置;所述第二液压控制器与泵、单向阀、截止阀相连,用来加载液压油及保持液压恒定;所述电磁铁控制器与电磁铁相连,用来控制电磁铁的通电与断电,提升上支架,减小工件卷筒机加载工件时的摩擦力;所述工件卷筒机控制器与工件卷筒机相连,用来控制工件的加载;吸收层及橡胶层的卷筒机控制器与吸收层及橡胶层的卷筒机相连,用来控制吸收层及橡胶层的更换;所述旋转换模盘轴控制器用来控制旋转换模盘轴的转动。
进一步的,电磁铁及液压缸都采用三角布置,三个装置共同作用确保压紧以及提升的作用稳定可靠。
进一步的,工作时,电磁铁控制器控制电磁铁通电从而使上支架被提升一定高度,减小工件卷筒机运动时的摩擦力;吸收层及橡胶层的卷筒机启动,更换吸收层、橡胶层和约束层,运动完成,电磁铁断电。
进一步的,所述约束层为K9光学玻璃或者有机玻璃或者硅胶或者合成树脂;所述橡胶层用来压缩液压油。
激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置的方法,包括如下步骤:
S1:将激光控制器、支撑座控制器、气动控制器、第一液压控制器、第二液压控制器、电磁铁控制器、工件卷筒机控制器、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器、旋转换模盘轴控制器与计算机连通;通过螺栓把气缸固定在支撑座上,气缸位于最下端;可换凹模在气缸的最上端;可换凹模放置在旋转换模盘中,旋转换模盘放置在支撑座内;
S2:工件卷在工件卷筒机上,放置在支撑座上;下支架放置在工件上,并通过螺栓保证下支架与可换凹模与气缸的同轴度;电磁铁通过支架固定在下支架的上面;O型密封圈采用过盈配合装配在上支架上,上支架与下支架通过过盈配合;液压控制器分别与泵、截止阀、单向阀相连;吸收层及橡胶层为涂了黑漆的橡胶层,卷在吸收层及橡胶层卷筒机上,放置在上支架的上表面,确保涂有黑漆的一面向上;约束层覆盖在吸收层及橡胶层上;液压缸通过支架固定在约束层的上方;电磁铁及液压缸都采用三角布置;
S3:第一液压控制器控制液压缸下降,压紧装置;气动控制器控制气缸缓慢上升使可换凹模缓慢上升,接触到待加工工件停止,气缸给可换凹模一个高的脉冲力,在脉冲力的作用下,凹模剪切工件并且将剪切下的工件压紧到上支架的底部;第二液压控制器控制吸油泵进油,液压油加满则压力上升,第二液压控制器收到信号,关闭进油泵,关闭截止阀;
S4:调节可调焦透镜,调整脉冲激光器的参数,通过计算机发送指令给激光控制器控制脉冲激光器发射脉冲激光;脉冲激光被橡胶层上的吸收层黑漆吸收,橡胶层表面产生汽化和电离后产生大量等离子体,等离子体快速向外膨胀,压缩液压油产生冲击压力,在冲击压力和可换凹模的作用下,金属箔材产生塑性变形,成形工件;若成形零件在旋转换模盘的作用下,运动离开下支架的下方,取出成型零件;
S5:第二液压控制器控制泵将上支架中的液压油排除;气动控制器控制气缸降落到最低位置;旋转换模盘轴控制器控制旋转换模盘转动90°;第一液压控制器控制液压缸断电,放松装置;电磁铁控制器控制线圈通电,下支架及以上部件在磁力的作用下微微提升,减小摩擦力;工件卷筒机控制器控制工件的卷动;吸收层及橡胶层的卷筒机控制器控制吸收层及橡胶层卷筒机的卷动,并带动其上约束层的移动;
S6:电磁铁控制器控制线圈断电,下支架及以上部件在重力的作用下下落,覆盖在工件上,在螺栓联接的作用下保证同轴度;第一液压控制器控制液压缸下降,压紧装置;
S7:气动控制器控制气缸缓慢上升使可换凹模缓慢上升,接触到新的待加工工件停止,气缸给旋转换模盘一个高的脉冲力,在脉冲力的作用下,新的凹模剪切待加工工件并且将剪切下的工件压紧到上支架的底部;由此进入激光冲击液压成形可换模具的流水线成形的下一个周期。
本发明产生的有益效果是:
1.本发明采用激光冲击橡胶层进而压缩液体产生压力对金属箔材进行成形。此方法避免了生产微冲头的高成本。
2.本发明设计了旋转换模盘,提高了装置的柔性,可实现在一个工位成形不同形貌的模具,并且旋转换模盘还起到运送已成形零件脱离上支架阻挡的作用,方便零件的取出。
3.本发明采用了电磁铁,通过电磁铁的通断电提升下支架及其以上部件,减少摩擦力,方便工件卷筒机的运动,实现工件的更换。
4.本发明采用涂有黑漆的橡胶层作为吸收层及橡胶层,采用卷筒机实现了橡胶层及吸收层的更换,自动化程度提高,有利于提高生产效率。
5.本发明采用了气缸实现了工件的冲裁以及加紧,下支架与支撑座采用螺栓联接保证上支架与旋转换模盘的对中性。
附图说明
图1是本发明激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置的结构示意图;
图2是本发明涉及到的微器件成形装载完成后的剖视图;
图3是本发明待加工工件冲裁后的剖视图;
图4是本发明的得到的微器件成形的剖视图;
图5是旋转换模盘的三维结构示意图;
图6是旋转换模盘和上下支架装配的示意图
附图标记如下:
1.底座;2.支撑座;3.工件卷筒机;4.旋转换模盘;5.第一可换模具;6.气缸;7.工件;8.第二可换模具;9.下支架;10.O型密封圈;11.上支架;12.液压油;13.橡胶层;14.吸收层;15.约束层;16.液压缸;17.气动控制器;18.截止阀;19.泵;20.单向阀;21.支撑座控制器;22.吸收层及橡胶层的卷筒机;23.电磁铁;24.第一液压控制器;25.第二液压控制器;26.电磁铁控制器;27.计算机;28.激光控制器;29.脉冲激光器;30.平面反射镜;31.透镜支架;32.可调焦透镜;33.旋转换模盘轴控制器;34.旋转换模盘轴;35.工件卷筒机控制器;36.吸收层及橡胶层的卷筒机控制器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的
本发明一种激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置结构,结合附图1所示,其结构包括激光发射系统、控制系统、可换模具换模系统;
所述的激光发射系统包括脉冲激光器29、平面反射镜30、透镜支架31、可调焦透镜32;所述的平面反射镜30与脉冲激光器29所发出的光束呈45°;所述可调焦透镜32放置在脉冲激光器29发射的经过平面反射镜30反射后的光路上;所述可调焦透镜32安装在透镜支架31上;所述透镜支架31安装在底座1上;
所述控制系统包括激光控制器28、计算机27、支撑座控制器21、气动控制器17、第一液压控制器24、第二液压控制器25、电磁铁控制器26、工件卷筒机控制器35、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器36、旋转换模盘轴控制器33;所述激光控制器28、支撑座控制器21、气动控制器17、第一液压控制器24、第二液压控制器25、电磁铁控制器26、工件卷筒机控制器35、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器36、旋转换模盘轴控制器33均与计算机7相连;所述激光控制器28与脉冲激光器29相连,用来控制脉冲激光器29的工作状态;所述支撑座控制器21与支撑座2相连,用来控制支撑座2的移动;所述气动控制器17与气缸6相连,用来控制气缸的移动来进行上下料;所述第一液压控制器24与液压缸16的加载用来夹紧装置;所述第二液压控制器25与泵19、单向阀20、截止阀18相连,用来加载液压油及保持液压恒定;所述电磁铁控制器26与电磁铁23相连,用来控制电磁铁的通电与断电,提升上支架,减小工件卷筒机加载工件时的摩擦力;所述工件卷筒机控制器35与工件卷筒机3相连,用来控制工件的加载;吸收层及橡胶层的卷筒机控制器36与吸收层及橡胶层的卷筒机22相连,用来控制吸收层及橡胶层的更换;所述旋转换模盘轴控制器33用来控制旋转换模盘轴34的转动;
所述可换模具换模系统包括旋转换模盘轴控制器33、旋转换模盘轴34、旋转换模盘4、第一可换模具5、第二可换模具8;所述的旋转换模盘4固定在旋转换模盘轴34上;所述第一可换模具5、第二可换模具8放置在旋转换模盘4上;所述旋转换模盘轴控制器33与旋转换模盘4相连,用来控制旋转换模盘的转动,从而实现模具的可换;
所述微器件成形系统包括支撑座2、气缸6、液压缸16、橡胶层13、吸收层14、约束层15、上支架11、下支架9;所述支撑座2固定在底座1上;所述支撑座2上安装有下支架9;所述下支架9内部气缸6安装在支撑座2上;气缸6推动旋转换模盘4内的可换模具冲裁工件7;所述上支架11充当液室,上支架11与下支架9的通过液压缸16压紧;上支架11与下支架9位于同一中心线上;所述液压油由泵19、单向阀20、截止阀18吸入上支架11;所述吸收层14吸收能量产生等离子体作用于橡胶层13上;所述约束层15用来限制等离子体的范围。
结合附图2、3和4,一种激光冲击液压成形可换模具的流水线成形的方法,具体包括以下步骤:
S1:将激光控制器28、支撑座控制器21、气动控制器17、第一液压控制器24、第二液压控制器25、电磁铁控制器26、工件卷筒机控制器35、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器36、旋转换模盘轴控制器33与计算机27连通;通过螺栓把气缸6固定在支撑座2上,气缸6位于最下端;可换凹模在气缸6的最上端;可换凹模放置在旋转换模盘4中,旋转换模盘4放置在支撑座2内;
S2:工件7卷在工件卷筒机3上,放置在支撑座2上;下支架9放置在工件7上,并通过螺栓保证下支架9与可换凹模与气缸6的同轴度;电磁铁23通过支架固定在下支架9的上面;O型密封圈10采用过盈配合装配在上支架9上,上支架9与下支架11通过过盈配合;第二液压控制器4分别与泵19、截止阀18、单向阀20相连;吸收层及橡胶层为涂了黑漆的橡胶层,卷在吸收层及橡胶层卷筒机22上,放置在上支架9的上表面,确保涂有黑漆的一面向上;约束层15覆盖在吸收层及橡胶层上;液压缸16通过支架固定在约束层15的上方;电磁铁23及液压缸16都采用三角布置;
S3:第一液压控制器24控制液压缸16下降,压紧装置;气动控制器17控制气缸6缓慢上升使可换凹模缓慢上升,接触到待加工工件7停止,气缸6给可换凹模一个高的脉冲力,在脉冲力的作用下,凹模剪切工件7并且将剪切下的工件压紧到上支架11的底部;第二液压控制器25控制吸油泵19进油,液压油加满则压力上升,第二液压控制器25收到信号,关闭进油泵19,关闭截止阀18;
S4:调节可调焦透镜32,调整脉冲激光器29的参数,通过计算机27发送指令给激光控制器28控制脉冲激光器29发射脉冲激光;脉冲激光被橡胶层13上的吸收层14黑漆吸收,橡胶层13表面产生汽化和电离后产生大量等离子体,等离子体快速向外膨胀,压缩液压油12产生冲击压力,在冲击压力和可换凹模的耦合作用下,金属薄板产生塑性变形,成形工件7;若成形零件在旋转换模盘的作用下,运动离开下支架11的下方,取出成型零件;
S5:第二液压控制器25控制泵19将上支架9中的液压油12排除;气动控制器17控制气缸6降落到最低位置;旋转换模盘轴控制器33控制旋转换模盘4转动90°;第一液压控制器24控制液压缸16断电,放松装置;电磁铁控制器26控制线圈通电,下支架9及以上部件在磁力的作用下微微提升,减小摩擦力;工件卷筒机控制器35控制工件7的卷动;吸收层及橡胶层的卷筒机控制器36控制吸收层及橡胶层卷筒机22的卷动,并带动其上约束层15的移动;
S6:电磁铁控制器26控制线圈断电,下支架9及以上部件在重力的作用下下落,覆盖在工件上,在螺栓联接的作用下保证同轴度;第一液压控制器24控制液压缸16下降,压紧装置;
S7:气动控制器17控制气缸6缓慢上升使可换凹模缓慢上升,接触到新的待加工工件7停止,气缸6给可换凹模一个高的脉冲力,在脉冲力的作用下,新的凹模剪切工件7并且将剪切下的工件压紧到上支架11的底部;由此进入激光冲击液压成形可换模具的流水线成形的下一个周期。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,包括激光发射系统、可换模具换模系统;所述激光发射系统用来提供加工需要的激光源;
所述可换模具换模系统包括旋转换模盘轴控制器(33)、旋转换模盘轴(34)、旋转换模盘(4);所述旋转换模盘(4)上开设有数个模具槽,用来放置模具;所述旋转换模盘(4)固定在旋转换模盘轴(34)上;所述旋转换模盘轴控制器(33)与旋转换模盘(4)相连,用来控制旋转换模盘(4)的转动,从而实现模具的可换;
底座(1)上设置有支撑座(2),支撑座(2)上方设置有金属箔材,支撑座(2)开设的槽内放置有旋转换模盘(4),另外,支撑座(2)内设置有气缸(6),气缸(6)工作上行时,可顶压旋转换模盘(4)内的模具上移,在剪切力的作用下金属箔材断裂,随模具上升到加工点,对金属箔材进行激光加工。
2.根据权利要求1所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,还包括下支架(9),模具在气缸(6)的顶压下进入下支架(9)内,下支架(9)上端套装有上支架(11),上支架(11)内填充有液压油(12),激光加工时,激光束经由约束层(15),被设置在橡胶层(13)上表面的吸收层(14)吸收,从而使得橡胶层(13)表面产生汽化和电离后产生大量等离子体,等离子体快速向外膨胀,压缩液压油(12)产生冲击压力,在冲击压力和模具的作用下,金属箔材产生塑性变形,得到待修整的工件(7)。
3.根据权利要求1所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,所述旋转换模盘(4)上开设的模具槽有四个,可分别放置四种不同结构的模具,也可放置相同结构模具。
4.根据权利要求1所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,所述激光发射系统包括脉冲激光器(29)、平面反射镜(30)、透镜支架(31)、可调焦透镜(32);所述平面反射镜(30)与脉冲激光器(29)所发出的光束呈45°;所述可调焦透镜(32)放置在脉冲激光器(29)发射的经过平面反射镜(30)反射后的光路上;所述可调焦透镜(32)安装在透镜支架(31)上;所述透镜支架(31)安装在底座(1)上。
5.根据权利要求1所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,金属箔材可通过工件卷筒机(3)自动覆盖在支撑座(2)上。
6.根据权利要求1所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,还包括控制系统,所述控制系统包括均与计算机(27)相连的激光控制器(28)、支撑座控制器(21)、气动控制器(17)、第一液压控制器(24)、第二液压控制器(25)、电磁铁控制器(26)、工件卷筒机控制器(35)、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器(36)和旋转换模盘轴控制器(33);所述激光控制器(28)与脉冲激光器(29)相连,用来控制脉冲激光器(29)的工作状态;所述支撑座控制器(21)与支撑座(2)相连,用来控制支撑座(2)的移动;所述气动控制器(17)与气缸(6)相连,用来控制气缸(6)的移动来进行上下料;所述第一液压控制器(24)与液压缸(16)的加载用来夹紧装置;所述第二液压控制器(25)与泵(19)、单向阀(20)、截止阀(18)相连,用来加载液压油及保持液压恒定;所述电磁铁控制器(26)与电磁铁(23)相连,用来控制电磁铁的通电与断电,提升上支架(11),减小工件卷筒机加载工件时的摩擦力;所述工件卷筒机控制器(35)与工件卷筒机(3)相连,用来控制工件的加载;吸收层及橡胶层的卷筒机控制器(36)与吸收层及橡胶层的卷筒机(22)相连,用来控制吸收层及橡胶层的更换;所述旋转换模盘轴控制器(33)用来控制旋转换模盘轴(34)的转动。
7.根据权利要求2所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,电磁铁(23)及液压缸(16)都采用三角布置,三个装置共同作用确保压紧以及提升的作用稳定可靠。
8.根据权利要求2所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,工作时,电磁铁控制器(26)控制电磁铁(23)通电从而使上支架(11)被提升一定高度,减小工件卷筒机(3)运动时的摩擦力;吸收层(14)及橡胶层的卷筒机(22)启动,更换吸收层(14)、橡胶层(13)和约束层(15),运动完成,电磁铁(23)断电。
9.根据权利要求2所述的激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置,其特征在于,所述约束层(15)为K9光学玻璃或者有机玻璃或者硅胶或者合成树脂;所述橡胶层(13)用来压缩液压油(12)。
10.激光冲击液压成形可换模具的流水线成形装置的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:将激光控制器(28)、支撑座控制器(21)、气动控制器(17)、第一液压控制器(24)、第二液压控制器(25)、电磁铁控制器(26)、工件卷筒机控制器(35)、吸收层及橡胶层的卷筒机控制器(36)、旋转换模盘轴控制器(33)与计算机(27)连通;通过螺栓把气缸(6)固定在支撑座(2)上,气缸(6)位于最下端;可换凹模在气缸(6)的最上端;可换凹模放置在旋转换模盘(4)中,旋转换模盘(4)放置在支撑座(2)内;
S2:工件(7)卷在工件卷筒机(3)上,放置在支撑座(2)上;下支架(9)放置在工件(7)上,并通过螺栓保证下支架(9)与可换凹模与气缸(6)的同轴度;电磁铁(23)通过支架固定在下支架(9)的上面;O型密封圈(10)采用过盈配合装配在上支架(9)上,上支架(9)与下支架(11)通过过盈配合;液压控制器(24)分别与泵(19)、截止阀(18)、单向阀(20)相连;吸收层及橡胶层为涂了黑漆的橡胶层,卷在吸收层及橡胶层卷筒机(22)上,放置在上支架(9)的上表面,确保涂有黑漆的一面向上;约束层(15)覆盖在吸收层及橡胶层上;液压缸(16)通过支架固定在约束层(15)的上方;电磁铁(23)及液压缸(16)都采用三角布置;
S3:第一液压控制器(24)控制液压缸(16)下降,压紧装置;气动控制器(17)控制气缸(6)缓慢上升使可换凹模缓慢上升,接触到待加工工件(7)停止,气缸(6)给可换凹模一个高的脉冲力,在脉冲力的作用下,凹模剪切工件(7)并且将剪切下的工件压紧到上支架(11)的底部;第二液压控制器(25)控制吸油泵(19)进油,液压油加满则压力上升,第二液压控制器(25)收到信号,关闭进油泵(19),关闭截止阀(18);
S4:调节可调焦透镜(32),调整脉冲激光器(29)的参数,通过计算机(27)发送指令给激光控制器(28)控制脉冲激光器(29)发射脉冲激光;脉冲激光被橡胶层(13)上的吸收层(14)黑漆吸收,橡胶层(13)表面产生汽化和电离后产生大量等离子体,等离子体快速向外膨胀,压缩液压油(12)产生冲击压力,在冲击压力和可换凹模的作用下,金属箔材产生塑性变形,成形工件(7);若成形零件在旋转换模盘(4)的作用下,运动离开下支架(11)的下方,取出成型零件;
S5:第二液压控制器(25)控制泵(19)将上支架(9)中的液压油(12)排除;气动控制器(17)控制气缸(6)降落到最低位置;旋转换模盘轴控制器(33)控制旋转换模盘(4)转动90°;第一液压控制器(24)控制液压缸(16)断电,放松装置;电磁铁控制器(26)控制线圈通电,下支架(9)及以上部件在磁力的作用下微微提升,减小摩擦力;工件卷筒机控制器(35)控制工件(7)的卷动;吸收层及橡胶层的卷筒机控制器(36)控制吸收层及橡胶层卷筒机(22)的卷动,并带动其上约束层(15)的移动;
S6:电磁铁控制器(26)控制线圈断电,下支架(9)及以上部件在重力的作用下下落,覆盖在工件上,在螺栓联接的作用下保证同轴度;第一液压控制器(24)控制液压缸(16)下降,压紧装置;
S7:气动控制器(17)控制气缸(6)缓慢上升使可换凹模缓慢上升,接触到新的待加工工件(7)停止,气缸(6)给旋转换模盘(4)一个高的脉冲力,在脉冲力的作用下,新的凹模剪切待加工工件(7)并且将剪切下的工件压紧到上支架(11)的底部;由此进入激光冲击液压成形可换模具的流水线成形的下一个周期。
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