CN111434415A - 一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备 - Google Patents

一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，包括：地基基础、立柱、拉杆、横梁、施力油缸、合模锁紧销、提升液压缸、电控系统、注水增压系统、液压系统，所述地基基础上设立四根竖直的立柱，相邻立柱之间架设水平的拉杆，横梁与导轨滑动配合，横梁的底部与提升液压缸连接，在提升液压缸的作用下，横梁沿着立柱上的导轨进行上下运动。本发明通过施力油缸来提供锁模力，施力油缸无论产生多大的后坐力，弹性变形范围内造成锁模横梁产生多大的变形，都不会影响到施加在板件液压成形模具上的压力，工件也就不会变形。采用柔性、可移动的横梁来代替压机液压缸提供锁模力，极大降低了液压成形所需要的压机吨位，同时，载荷也可以满横梁台面均匀分布，使得模具变形量更小。

Description

一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备
技术领域
本发明主要涉及液压成形设备领域，尤其涉及一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，适用于钢、铝合金、镁合金等金属板件的液压成形。
背景技术
液压成形技术又称内高压成形技术，它利用水等液体介质在高压作用下产生巨大压力来充当模具的凸模或凹模，实现工件与模具型腔的贴合并发生塑性成形，最终获得所需形状的构件。采用液压成形，板料或板件在静水压应力作用下完成成形，不仅成形性好、可进行深拉深胀形，而且构件受力为压应力，回弹量小，成形尺寸精确、稳定，是实现复杂工件和精密成形的重要加工方法。
然而，液压成形设备的主体是大吨位液压压机，液体胀形压力通常为150-400MPa，大型构件所需的成形吨位高达5000-15000吨，压机刚性挠度需要控制在1/4000-1/8000，配合以30-50吨的液压成形模具，液压压机运动行程也较大，通常在800-1200mm。综合以上因素，液压成形压机要求刚性好、行程长、吨位大，投资往往特别巨大，是大型构件液压成形生产成本的主要来源。
已公开中国发明专利，申请号CN201210579726.6，专利名称：一种板材温热介质充液成形设备，申请日：20121227，本发明公开一种板材温热介质充液成形设备，包括通用双动液压机机架、加热系统与板材充液成形装置；双动液压机机架用来安装与驱动板材充液成形装置工作；板材成形装置中通过炉体内部设置的加热系统为板材成形过程中提供热量；板材成形装置通过增压器为充液室提供高压液体；通过凸模与凹模间的相互配合实现板材成形过程中合模与成形过程；且本发明通过在板材成形中适当位置设计冷却水通道，实现相应的冷却功能；同时可实现等温及差温充液热成形工艺；本发明的优点为：可最大限度地解决高温高压下等温/差温成形、设备密封及长时间工作问题，且可提高在常温下塑性差的金属板材的成形极限。
但是，未能解决液压站所需压机吨位高，设备投资依然大的问题，极大限制了液压成形在板件领域的应用。
发明内容
本发明提供一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，降低液压站投资成本，包括：地基基础5、立柱7、拉杆8、横梁1、合模锁紧销2、施力油缸3、提升液压缸4，所述地基基础5上设立四根竖直的立柱7，相邻立柱7之间架设水平的拉杆8，拉杆8的内侧设置有横梁1，横梁1的底部连接有提升液压缸4，在提升液压缸4的作用下，横梁1沿着立柱7上下运动。
优选的，地基基础5上安装有水平的移动工作台6，工作状态时，该移动工作台6位于横梁1的下方，该移动工作台6上用于用于转运、支撑模具，该移动工作台6可前后移动。
优选的，地基基础5上安装有提升液压缸4，提升液压缸4的活塞杆与横梁1连接，用于驱动横梁1上下运动；开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm，提升液压缸4也可以用气缸或电机代替。
优选的，所述横梁1的底侧设置有多个夹模器10，通过夹模器10安装上模，重力作用下静止时横梁与上模底面的间隙为工件成形和模具预紧锁所需行程，通常为0-150mm。
优选的，横梁1的底面还设置有多个施力油缸3，呈阵列状均匀分布，在模具合模和板件液压胀形过程中对模具施加所需的作用力，行程为0-150mm，可提供的力为800-20000吨。
优选的，每个立柱7上设置有竖直的导轨9，横梁1侧面上设置有滑块16，通过滑块16与导轨9滑动配合，实现横梁1沿着立柱7上下移动；作为施力油缸3的靠山，横梁1采取轻量化设计，满载下挠度为1/1000–1/8000。
优选的，拉杆8的下底面布置有多个合模锁紧销2，所述合模锁紧销2通过液压缸、气缸或者电动装置进行推进与退出，与所述横梁1在横梁1下死点为间隙配合，间隙为0-50mm。
优选的，还包括有液压系统，液压系统用于提供提升液压缸4、合模锁紧销2、施力油缸3的液压驱动力。
优选的，还包括有注水增压系统，注水增压系统在模具动作的配合下工作，由横梁1和移动工作台6提供模具锁紧力，完成板件的液压胀形。
优选的，还包括有电控系统，电控系统用于实现液压系统、注水增压系统等的联动控制。
本发明专利的有益效果：由于通过施力油缸来提供锁模力，施力油缸无论产生多大的后坐力，弹性变形范围内造成锁模横梁产生多大的变形，都不会影响到施加在板件液压成形模具上的压力，工件也就不会变形。采用柔性、可移动的横梁来代替压机液压缸提供锁模力，极大降低了液压成形所需要的压机吨位，同时，载荷分布也可以满横梁台面均匀布置，模具变形更加小。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为图1的部分结构示意图；
图3为本图1的A-A剖面图；
图中，
1、横梁；2、合模锁紧销；3、施力油缸；4、提升液压缸；
5、地基基础；6、移动工作台；7、立柱；8、拉杆；9、导轨；
10、夹模器；16、滑块。
具体实施方式
如图1至图3所示可知，本发明包括：地基基础5、立柱7、拉杆8、横梁1、合模锁紧销2、施力油缸3、提升液压缸4，所述地基基础5上设立四根竖直的立柱7，相邻立柱7之间架设水平的拉杆8，起到固定的作用，提高液压站整体结构的稳定性，横梁1的底部设置有提升液压缸4，在提升液压缸4的作用下，横梁1沿着立柱7上下运动，横梁1的下底面还布置有多个施力油缸3，呈阵列状均匀分布，以横梁1为靠山支撑，提供模具合模的驱动力和板件或型材液压胀形所需要的锁模力，一般工作行程在0-150mm，可提供的力为800-20000吨，载荷分布可以满横梁1台面均匀布置，同时，施力油缸3行程较小，极大的降低了设备投资成本。
优选的，地基基础5上安装有水平的移动工作台6，工作状态下，该移动工作台6位于横梁1的下方，该移动工作台6上用于放置模具，该移动工作台6可前后移动，便于模具的转运，此外起到对模具的支撑作用。
优选的，地基基础5上安装有提升液压缸4，提升液压缸4的活塞杆与横梁1连接，用于驱动横梁1上下运动；开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm，提升液压缸4也可以用气缸或电机代替。
设置上述结构，提升液压缸4仅仅提供横梁1的开合驱动力，一般不用于提供板件的成形力，能够实现模具快速开合，极大的提高了生产节拍。
优选的，所述横梁1的底面设置有多个夹模器10，通过夹模器10来安装模具的上模11，重力作用下静止时横梁1与上模底面的距离为工件成形和模具预锁紧所需行程，通常为0-150mm。
设置上述结构，保证了合模锁紧销2能够顺利推进和退出，而不出现与横梁1发生干涉。
优选的，每个立柱7上设置有竖直的导轨9，横梁1侧面上设置有滑块16，通过滑块16与导轨9滑动配合，实现横梁1沿着立柱7上下移动；作为施力油缸3的靠山，横梁1采取轻量化设计，满载下挠度为1/1000–1/8000。
设置上述结构，通过立柱7上的导轨9提供横梁1上下运动的导向，保证横梁1运动处于高精度状态，同时，通过施力油缸3提供模具的锁紧力，弹性变形范围内横梁1即使发生变形，也不会影响到施加在模具上锁模力，降低了对设备横梁1的刚性要求。
优选的，拉杆8的下底面布置有多个合模锁紧销2，所述合模锁紧销2通过液压缸、气缸或者电动装置进行推进与退出，与所述横梁1在横梁1下死点为间隙配合，间隙为0-50mm。
设置上述结构，所述合模锁紧销2能够推进横梁1向上浮动的上死点，而不出现与横梁1干涉；横梁1向上运动超过1-150mm时被合模锁紧销2限位，从而保证横梁1提供板件成形所需的压力和液压胀形所需的锁模力。
优选的，还包括有液压系统，液压系统用于提供提升液压缸4、合模锁紧销2、施力油缸3的液压驱动力。
优选的，还包括有注水增压系统，注水增压系统在模具动作的配合下工作，由横梁1和移动工作台6提供模具锁紧力，完成板件的液压胀形。
优选的，还包括有电控系统，电控系统用于实现液压系统、注水增压系统等的联动控制。
上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：包括：地基基础(5)、立柱(7)、拉杆(8)、施力油缸(3)、横梁(1)、合模锁紧销(2)、提升液压缸(4)，所述地基基础(5)上设立四根竖直的立柱(7)，相邻立柱(7)之间架设水平的拉杆(8)，拉杆(8)的内侧设置有横梁(1)，横梁(1)的下底面还设置有多个施力油缸(3)，横梁(1)的底部与提升液压缸(4)连接，在提升液压缸(4)的作用下，横梁(1)沿着立柱(7)上下运动。
2.根据权利要求1所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：地基基础(5)上安装有移动工作台(6)，工作状态下，该移动工作台(6)位于横梁(1)的下方。
3.根据权利要求2所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：地基基础(5)上安装有提升液压缸(4)，用于驱动横梁(1)上下运动；开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm，提升液压缸(4)也可以用气缸或电机代替。
4.根据权利要求1所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：所述横梁(1)的底部设置有多个夹模器(10)，通过夹模器(10)来安装模具的上模，重力作用下静止时横梁(1)与上模底面的间隙为工件成形和模具预紧锁所需行程，通常为0-150mm。
5.根据权利要求4所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：多个施力油缸(3)阵列分布，提供模具合模的驱动力和板件液压胀形所需要的锁模力，行程为0-150mm，可提供的力为800-20000吨。
6.根据权利要求1所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：每个立柱(7)上设置有竖直的导轨(9)，横梁(1)侧面上则设置有滑块(16)，横梁(1)通过滑块(16)与导轨(9)进行滑动配合，实现横梁(1)沿着立柱(7)上下移动；作为施力油缸(3)的靠山，横梁(1)采取轻量化设计，满载下挠度为1/1000–1/8000。
7.根据权利要求1所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：拉杆(8)的下底面布置有多个合模锁紧销(2)，所述合模锁紧销(2)通过液压缸、气缸或者电动装置进行推进与退出，与所述横梁(1)在横梁(1)下死点为间隙配合，间隙为0-50mm。
8.根据权利要求5所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：还包括有液压系统，液压系统用于提供提升液压缸(4)、合模锁紧销(2)、施力油缸(3)的液压驱动力。
9.根据权利要求8所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：还包括有注水增压系统，注水增压系统在模具动作的配合下完成注水和增压过程，由横梁(1)和移动工作台(6)提供模具锁紧力，共同完成板件或型材的液压胀形。
10.根据权利要求9所述的柔性横梁式油缸锁紧板件液压成形工作站设备，其特征在于：还包括有电控系统，电控系统用于实现液压系统、注水增压系统等的联动控制。
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