CN113909370A

CN113909370A - 波纹管电磁成型用模架系统

Info

Publication number: CN113909370A
Application number: CN202111317236.4A
Authority: CN
Inventors: 许海; 张引川; 王洪星; 靳建新
Original assignee: Research Institute of Physical and Chemical Engineering of Nuclear Industry
Current assignee: Research Institute of Physical and Chemical Engineering of Nuclear Industry
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2041-11-09
Also published as: CN113909370B

Abstract

本发明公开了一种波纹管电磁成型用模架系统，包括位移驱动机构、模架机构、充放液循环机构和电磁作用机构；位移驱动机构包括油缸和电缸；模架机构包括Ⅰ、Ⅱ号上模架、固定板和移动板；Ⅰ号上模架和移动板连接，且Ⅰ号上模架与油缸活塞杆连接，移动板底部固定模具上冲头；电缸连接Ⅱ号上模架，Ⅱ号上模架与模具上外套连接；充放液循环机构包括通过水管与模具模腔连通的水泵以及设置于模具模腔的限压阀管路出口处的溢流阀，电磁作用机构包括通过电缆连接的放电线圈和高能充磁机。本发明模架系统结构简单，定位精度高，通过控制系统控制液压系统、电磁作用模块、冲放液循环模块，人工安装工件后可自动快速成型波纹管，成型效率高，工件成型精度高。

Description

波纹管电磁成型用模架系统

技术领域

本发明属于波纹成型系统领域，具体涉及一种波纹管电磁成型用模架系统。

背景技术

为完成某些特殊功能，需要在高强度金属薄壁筒（壁厚＜0.2mm）上进行波纹胀型，该成型过程是材料弹性变形、塑性变形、弯折成型的综合变化，加工成型难度较大。尤其是针对壁厚＜0.2mm的薄壁筒，需要成型波高/波宽比值较大的波纹，采用电磁成型方式进行波纹成型，成型过程人工手动安装工件和装配模具，模具安装定位精度低，造成成型工件同轴度和波纹形状不均匀。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种波纹管电磁成型用模架系统。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种波纹管电磁成型用模架系统，包括位移驱动机构、模架机构、充放液循环机构和电磁作用机构；所述位移驱动机构包括油缸和电缸；所述模架机构包括Ⅰ号上模架、Ⅱ号上模架、固定板和移动板；Ⅰ号上模架和移动板之间通过Ⅱ号导向柱连接，且Ⅰ号上模架与油缸活塞杆连接，移动板底部固定模具上冲头；电缸的活塞杆连接Ⅱ号上模架，Ⅱ号上模架与模具上外套连接；所述充放液循环机构包括通过水管与模具模腔连通的水泵以及设置于模具模腔的限压阀管路出口处的溢流阀，所述电磁作用机构包括通过电缆连接的放电线圈和高能充磁机；放电线圈设置于Ⅰ号上模架和移动板之间。

在上述技术方案中，还包括控制机构；所述控制机构包括控制柜和光栅尺，控制柜上设置控制按钮和触摸屏幕。

在上述技术方案中，所述电缸设置于固定板上，其活塞杆穿过固定板。

在上述技术方案中，所述模架机构还包括底座，所述固定板通过Ⅰ号导向柱固定于底座上；模具下外套设置于底座顶部，工件插入模具下外套中。

在上述技术方案中，所述模具下外套通过底板设置于底座顶部。

在上述技术方案中，所述模架机构还包括油缸导柱，油缸导柱一端连接油缸，另一端与Ⅰ号上模架固定连接。

在上述技术方案中，所述Ⅰ号导向柱穿过Ⅱ号上模架。

在上述技术方案中，所述放电线圈与Ⅰ号上模架固定连接。

在上述技术方案中，所述移动板底部边缘设置多个弹簧。

在上述技术方案中，所述放电线圈采用紫铜板卷成螺旋状，中间保持间隙，间隙填充绝缘橡胶，经过固化定型，线圈外部采用陶瓷材料保护。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种波纹管电磁成型用模架系统，保证模具各部分及模具与工件间的配合精度，提高工件的成型精度，同时实现半自动化成型。

本发明模架系统用于薄壁管件波纹的电磁冲击成型；模架为上二下一的结构，可实现薄壁筒大深宽比波纹分步快速成型；模架具备较高的刚度和精度，与模具安装配合，完成模具之间相互动作，保证波纹管成型精度；通过该模架实现了＜0.2mm壁厚，深宽比5:1波纹管的快速成型，成型率99%以上；液压机构压力控制能力，高压放电前压紧模具；充放液循环机构，控制腔内液体流入流出；电磁作用机构通过电磁作用模块将高能充磁机中存储的能量转化为腔内液体压力；点动与半自动控制机构，实现工件点动及半自动成型。

附图说明

图1是本发明波纹管电磁成型用模架系统的结构示意图。

其中：

1 油缸 2 油缸导柱

3 Ⅰ号上模架 4 Ⅱ号上模架

5 底板 6 固定板

7 Ⅰ号导向柱 8 移动板

9 Ⅱ号导向柱 10 弹簧

11 电缸 12 放电线圈

13 高能充磁机 14 电缆

15 控制柜 16 控制按钮

17 触摸屏幕 18 水管

19 水泵 20 光栅尺

21 模具上冲头 22 模具上外套

23 模具下外套 24 工件

25 溢流阀 26 底座

27 限压阀管路。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明波纹管电磁成型用模架系统的技术方案。

如图1所示，一种波纹管电磁成型用模架系统，包括位移驱动机构、模架机构、充放液循环机构和电磁作用机构；

所述位移驱动机构包括油缸1和一对电缸11；

所述模架机构包括Ⅰ号上模架3、Ⅱ号上模架4、固定板6和移动板8；Ⅰ号上模架3和移动板8之间通过Ⅱ号导向柱9连接，且Ⅰ号上模架3与油缸1活塞杆连接，移动板8底部固定模具上冲头21；电缸11设置于固定板6上，其活塞杆穿过固定板6连接Ⅱ号上模架4，Ⅱ号上模架4与模具上外套22连接；

在本实施例中，为了实现设备的合理布局，所述模架机构还包括底座26，所述固定板6通过Ⅰ号导向柱7固定于底座26上；模具下外套23通过底板5设置于底座26顶部，工件24插入模具下外套23中。

在本实施例中，为了保证油缸驱动模架机构发生移动过程中，模具上冲头21与模具上外套22和模具下外套23之间的同轴度和平行度均≤0.05mm，还设置有油缸导柱2，油缸导柱2一端连接油缸1，另一端与Ⅰ号上模架3固定连接；同时，为了保证电缸11驱动模架机构发生移动过程中，Ⅱ号上模架4的移动过程中模具上外套22和模具下外套23之间的同轴度和平行度均≤0.05mm，Ⅰ号导向柱7穿过Ⅱ号上模架4；

所述充放液循环机构包括通过水管18与模具模腔连通的水泵19以及设置于模具模腔的限压阀管路27出口处的溢流阀25，水泵19通过水管18向模具模腔内注入液体，通过调节溢流阀25压力值可保证模腔内保持一定内压力。

在本实施例中，为了保证装置的紧凑设计，所述水泵19设置于底座26内部；

所述电磁作用机构包括放电线圈12、高能充磁机13和实现两者连接的电缆14；放电线圈12设置于Ⅰ号上模架3和移动板8之间，且与Ⅰ号上模架3固定连接；高能充磁机13充电蓄能后，通过电缆14传递到放电线圈12后完成放电；

在本实施例中，所述放电线圈12采用宽度S₁的紫铜板卷成螺旋状，中间保持间隙S₂，间隙填充绝缘橡胶，经过固化定型，线圈外部采用陶瓷材料保护。

在本实施例中，为了保证移动板8始终与放电线圈12贴合，所述移动板8底部边缘设置多个弹簧10。

在本实施例中，为了进一步提高模架系统的自动化程度，所述波纹管电磁成型用模架系统还包括控制机构；所述控制机构包括控制柜15和光栅尺20，控制柜15上设置控制按钮16和触摸屏幕17，控制按钮16实现对Ⅰ号上模架3和Ⅱ号上模架4上下移动进行手动调节；通过触摸屏幕17设置模腔压力溢流阀压力值、油缸压力，配合光栅尺可控制Ⅱ号上模架的高度。所述控制柜15为市售产品，控制柜与油缸1、电缸11、水泵19、溢流阀25、光栅尺20等所有器件之间的电连接均采用自动控制领域常规的简单电连接方式或信号传输方式，一切可实现控制及信号传输的方式均可。

本发明的工作过程：

（ⅰ）安装定位，将Ⅰ号上模架3和Ⅱ号上模架4升到最大高度，将工件24插入模具下外套23中，保证工件24下端与模具下外套23贴合：

（ⅱ）Ⅱ号上模架4下降到设定位置H，充放液循环机构向模具模腔内注入液体，液体高度为h，Ⅰ号上模架3下压至设定内压P₀，电磁阀关闭，此时保证Ⅰ号上模架3位置不变，电磁作用机构放电，放电电压为U₁。

（ⅲ）将溢流阀25压力设定为P₁，Ⅰ号上模架3以速度V匀速下压，Ⅰ号上模架3下压至模具上冲头21下沿与模具上外套22上端面重合时继续下压，直至模具上、下外套完全合模，整个下压过程保证模腔内压力始终为P₁，多余液体由溢流阀内溢出。模具合模后，电磁作用机构放电，放电电压为U₂。

（ⅳ）冲击完成后，Ⅰ号上模架3和Ⅱ号上模架4以速度V₁复位到最大高度，电磁阀开启，水泵19开启，将模腔内的液体抽干，最后将工件24取出。

本发明提供了一种波纹管电磁成型用模架系统，该模架系统用于薄壁管件波纹的电磁冲击成型；模架为上二下一的结构，可实现薄壁筒大深宽比波纹分步快速成型；模架具备较高的刚度和精度，与模具安装配合，完成模具之间相互动作，保证波纹管成型精度；通过该模架实现了＜0.2mm壁厚，深宽比5:1波纹管的快速成型，成型率99%以上；液压机构压力控制能力，高压放电前压紧模具；充放液循环机构，控制腔内液体流入流出；电磁作用机构通过电磁作用模块将高能充磁机中存储的能量转化为腔内液体压力；点动与半自动控制机构，实现工件点动及半自动成型。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：包括位移驱动机构、模架机构、充放液循环机构和电磁作用机构；

所述位移驱动机构包括油缸（1）和电缸（11）；

所述模架机构包括Ⅰ号上模架（3）、Ⅱ号上模架（4）、固定板（6）和移动板（8）；Ⅰ号上模架（3）和移动板（8）之间通过Ⅱ号导向柱（9）连接，且Ⅰ号上模架（3）与油缸（1）活塞杆连接，移动板（8）底部固定模具上冲头（21）；电缸（11）的活塞杆连接Ⅱ号上模架（4），Ⅱ号上模架（4）与模具上外套（22）连接；

所述充放液循环机构包括通过水管（18）与模具模腔连通的水泵（19）以及设置于模具模腔的限压阀管路（27）出口处的溢流阀（25），

所述电磁作用机构包括通过电缆（14）连接的放电线圈（12）和高能充磁机（13）；放电线圈（12）设置于Ⅰ号上模架（3）和移动板（8）之间。

2.根据权利要求1所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：还包括控制机构；所述控制机构包括控制柜（15）和光栅尺（20），控制柜（15）上设置控制按钮（16）和触摸屏幕（17）。

3.根据权利要求1所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：所述电缸（11）设置于固定板（6）上，其活塞杆穿过固定板（6）。

4.根据权利要求1所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：

所述模架机构还包括底座（26），所述固定板（6）通过Ⅰ号导向柱（7）固定于底座（26）上；模具下外套（23）设置于底座（26）顶部，工件（24）插入模具下外套（23）中。

5.根据权利要求1所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：所述模具下外套（23）通过底板（5）设置于底座（26）顶部。

6.根据权利要求4所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：所述模架机构还包括油缸导柱（2），油缸导柱（2）一端连接油缸（1），另一端与Ⅰ号上模架（3）固定连接。

7.根据权利要求4所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：所述Ⅰ号导向柱（7）穿过Ⅱ号上模架（4）。

8.根据权利要求1所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：所述放电线圈（12）与Ⅰ号上模架（3）固定连接。

9.根据权利要求8所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：，所述移动板（8）底部边缘设置多个弹簧（10）。

10.根据权利要求8所述的波纹管电磁成型用模架系统，其特征在于：所述放电线圈（12）采用紫铜板卷成螺旋状，中间保持间隙，间隙填充绝缘橡胶，经过固化定型，线圈外部采用陶瓷材料保护。