CN111496056A - 一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺 - Google Patents

一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺，包括以下工艺流程：设备横梁在合模油缸等的带动下快速下行，带动模具到达预设的闭合点；在模具、快速注水系统的配合下,电机、液压或气动等驱动装置带动螺杆旋转实现锁紧螺杆、锁紧螺母配合，使得上模克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模；合模到底后，内增压系统在模具动作的配合下工作，由锁紧螺杆充当拉杆提供模具的锁紧力，完成工件的液压胀形；待内增压系统泄压后，轴向缸退出工作位置，合模油缸等带动设备横梁和上模快速向上运动，打开模具取走工件，本发明实现管件或型材液压成形设备和模具的轻量化，通过锁紧螺杆充当拉杆提供锁模力，成本更低，生产节拍更快，产品质量好。

Description

一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺
技术领域
本发明主要涉及液压成形技术领域，尤其涉及一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺，适用于钢、铝合金、镁合金等金属管件或型材的液压成形。
背景技术
液压成形技术又称内高压成形技术，它依靠流体介质(比如水)在高压作用下产生巨大压力充当模具的凸模(或凹模)，从而实现板料或管件或型材与模具凹模(或凸模)贴合，工件发生塑性成形，获得所需形状的构件。采用液压成形，工件在静水压应力作用下成形，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，是实现复杂工件成形的一种重要成形技术。
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，公开号：CN105855350B，专利名称：一种薄壁金属管材冲击液压成形方法及成形装置，申请日：20160329，其公开了一种薄壁金属管材冲击液压成形方法及成形装置，所述方法包括：1)推动成形装置的挤压杆高速向容腔内移动，碰击第一液压腔中的液体获得高压液体，该高压液体使轴压头、密封柱分别对管材两端进行密封；2)挤压杆高速推动轴压头向容腔内移动，挤压第二液压腔中的液体获得高压液体，高压液体通过轴压头的通孔注入到管材内，使管材获得胀形所需液压力，轴压头移动使第二液压腔内液体体积的变化大于管材塑性变形后内腔容积的变化；3)挤压杆推动到轴压头时，给管材端部获得成形所需的轴压力，管材快速充满模腔，得到成形的金属管材。这种方法无需要外部高压供给系统和专用液压成形设备、成形方法方便、对使用要求环境不高、生产效率高。
发明内容
本发明提供一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺，针对现有技术的上述缺陷，提供一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺，包括以下工艺流程：
S1：设备横梁1在合模油缸6等的带动下快速下行，带动上模2到达预设的闭合点；
S2：在模具、快速注水系统的配合下,电机、液压或气动等驱动装置8带动锁紧螺杆7旋转实现锁紧螺杆7、锁紧螺母配合，将上模2与下模3拉紧，使得上模2克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模；
S3：合模到底后，内增压系统14在模具动作的配合下工作，由锁紧螺杆7充当拉杆提供模具的锁紧力，完成工件的液压胀形；
S4：待内增压系统14泄压后，轴向缸10退出工作位置，合模油缸6等带动设备横梁1和上模2快速向上运动，打开模具取走工件，完成管件或型材的液压成形。
优选的，在所述S2步骤中，快速注水系统启动后，伴随着预成形和合模过程，管件或型材内部空气排尽。
优选的，在所述S2和S3步骤中，配合以快速注水，连接轴向缸10的液压系统16启动，密封头沿管件或型材轴向运动，将管件或型材两端密封住。
优选的，在所述S3步骤中，通过驱动系统来控制驱动装置8的旋转力度，实现对模具预紧力大小的控制。
优选的，在所述S2步骤中,通过驱动系统控制锁紧螺杆7的扭矩力，对模具施加10-70％成形力的预紧力。
优选的，在所述S3步骤中，液压胀形临近结束时，冲孔储能系统启动，冲孔油缸11运动对管件或型材进行冲孔。
优选的，在所述S1和S4步骤中，合模油缸6等带动上模2运动，模具开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm。
本发明的有益效果：能够实现复杂工件，尤其是大型管件或型材的液压成形，降低了液压成形所需要的压机吨位，实现了模具的轻量化设计。同时，设备和模具投资成本更低，生产节拍更快，产品质量也得以保证。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图中，1.横梁；2.上模；3.下模；4.工作台；5.导向柱；6.合模油缸；7.锁紧螺杆；8.驱动装置；9.锁紧螺帽；10.轴向缸；11.冲孔油缸；12.成形管件或型材；13.电控系统；14.内增压系统；15.冲孔蓄能系统；16.液压系统；17.快速和中速注水系统。
具体实施方式
下面对本实用进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
本发明提供一种柔性横梁1式拉杆锁紧管件或型材液压成型工艺，包括以下工艺流程：
S1：设备横梁1在合模油缸6等的带动下快速下行，带动上模2到达预设的闭合点；
S2：在模具、快速注水系统的配合下,电机、液压或气动等驱动装置8带动锁紧螺杆7旋转实现锁紧螺杆7、锁紧螺母配合，将上模2与下模3拉紧，使得上模2克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模；
S3：合模到底后，内增压系统14在模具动作的配合下工作，由锁紧螺杆7充当拉杆提供模具的锁紧力，完成工件的液压胀形；
S4：待内增压系统14泄压后，轴向缸10退出工作位置，合模油缸6等带动设备横梁1和上模2快速向上运动，打开模具取走工件，完成管件或型材的液压成形。
本实施例中优选的，在所述S2步骤中，快速注水系统启动后，伴随着预成形和合模过程，管件或型材内部空气排尽。
设置上述工艺，将快速注水和高压注水过程分离，在工件预成形和模具合模过程中完成对管件或型材的排气、注水过程，可以提高生产的节拍。
本实施例中优选的，在所述S2和S3步骤中，配合以快速注水，连接轴向缸10的液压系统16启动，密封头沿管件或型材轴向运动，将管件或型材两端密封住。
设置上述工艺，轴向缸10在注水、合模过程中，将管件或型材两端进行密封，有利于生产节拍的提高；同时，轴向缸10还可以起到补料的作用，有利于管件或型材成形性的提高。
本实施例中优选的，在S2和S3步骤中，通过驱动系统来控制驱动装置8的扭矩力，对模具施加10-70％成形力的预紧力。
设置上述工艺，驱动装置8可为电机、液压或气动等，由于将锁模力直接施加在模具上，无需压机提供锁模力，锁模力在模具上分布更为均匀；在不降低管件或型材成形性的前提下，可以对模具进行轻量化设计。
本实施例中优选的，在所述S3步骤中，液压胀形临近结束时，冲孔储能系统启动，冲孔油缸11运动对管件或型材进行冲孔。
设置上述工艺，通过冲孔油缸11对管件或型材进行模内冲孔，成形管件或型材12后续无需额外进行模具冲孔或者激光切割，极大提高了生产的节拍。
本实施例中优选的，在所述S1和S4步骤中，合模油缸6等带动上模2运动，上模2开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm。
设置上述工艺，由于合模油缸6等不提供模具锁紧力，模具的开合速度可达0-1200m/s，行程为400-1800mm，极大提高了生产节拍，扩大了液压站的应用范围。
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成形工艺，其特征在于，包括以下工艺流程：
S1：设备横梁(1)在合模油缸(6)等的带动下快速下行，带动上模(2)到达预设的闭合点；
S2：在模具、快速注水系统的配合下,电机、液压或气动等驱动装置(8)带动锁紧螺杆(7)旋转实现锁紧螺杆(7)、锁紧螺母(9)配合，将上模(2)与下模(3)拉紧，使得上模(2)克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模；
S3：合模到底后，内增压系统(14)在模具动作的配合下工作，由锁紧螺杆充当拉杆提供模具的锁紧力，完成工件的液压胀形；
S4：待内增压系统(14)泄压后，轴向缸(10)退出工作位置，合模油缸(6)等带动设备横梁(1)和上模(2)快速向上运动，打开模具取走工件，完成管件或型材的液压成形。
2.根据权利要求1所述的一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成型工艺，其特征在于，在所述S2步骤中，快速注水系统启动后，伴随着预成形和合模过程，管件或型材内部空气排尽。
3.根据权利要求2所述的一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成型工艺，其特征在于，在所述S2和S3步骤中，配合以快速注水，连接轴向缸(10)的液压系统(16)启动，密封头沿管件或型材轴向运动，将管件或型材两端密封住。
4.根据权利要求1所述的一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成型工艺，其特征在于，在S2和S3步骤中，通过驱动系统控制锁紧螺杆的扭矩力，对模具施加10-70％成形力的预紧力。
5.根据权利要求1所述的一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成型工艺，其特征在于，在所述S3步骤中，液压胀形临近结束时，冲孔储能系统启动，冲孔油缸(11)运动对管件或型材进行冲孔。
6.根据权利要求2所述的一种柔性横梁式拉杆锁紧管件或型材液压成型工艺，其特征在于，在所述S1和S4步骤中，合模油缸(6)等带动上模(2)运动，模具开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm。
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