CN207577197U - 内高压成形设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种内高压成形设备，包括工作平台和安装在其上的液压冲头调节装置和内高压模具，液压冲头调节装置分别与内高压模具的两端对接；液压冲头调节装置包括液压冲头组件、安装座和底座，液压冲头组件固定在安装座上，安装座与底座固定，底座与工作平台之间设有带有仰角α的调节垫块，底座包括底座基体，底座基体上开设有均匀环绕其中心的第一槽体，第一槽体上设有可相对其水平旋转的第一螺栓，底座基体拐角处设有第二槽体，第二槽体上设有第二螺栓，底座基体通过第二螺栓与工作平台固定；内高压模具包括上模和下模，上模与下模之间通过第三螺栓锁紧。本实用新型能够实现对不同结构类型的空心管类零件的加工，适用范围广。

Description

内高压成形设备

技术领域

本实用新型涉及高压成形设备技术领域，特别是涉及一种压力小于200MPa的内高压成形设备。

背景技术

内高压成形技术作为一种新型的加工制造技术被越来越多的应用于汽车、航空航天等领域，可以实现轴线弯曲变截面的空心零件加工制造，有利于减轻零件重量，节省材料。与传统的拼焊工艺相比可以实现零件整体无焊缝成形，零件强度高，疲劳寿命高。尤其在航空航天领域，类似的轴线弯曲变截面的异形管种类很多，目前都采用内高压成形的加工工艺。

例如，在应用于飞机领域中，飞机上一般会采用多种规格的铝合金异形导管，这些异形管种类之间的形状、长度、端头角度差异很大。而现有所采用的内高压成形机，其所生产出来的异形管种类单一，针对不同种类的异性管，需要配套不同的内高压成形机，制造成本高。

具体地，如公告号为CN 201848470 U的一种内高压成形机，由于液压系统的限制，内高压成形压力较大，设备结构庞大，制造成本高，且无法灵活应用于各种不同长度、外形、端头角度的异形导管的加工工艺，增加了不同规格异形管的制造成本，并且降低了效率。又如公告号为CN104338818A的一种内高压成形设备，其为了防止内高压过程中冲头挤压管坯影响成形，其液压冲头自由端的端面需要与模具型腔内表面齐平，因此这种设备无法适用于异形管两端轴线不在同一平面内的情况，不能满足多端头角度、多规格的异形管的加工工艺要求，并且设备整体体积庞大、成本高。

实用新型内容

内高压成形技术主要针对的是轴线弯曲或者横截面异形等空心管类零件，该类零件的特点是管件两端轴线空间互异、零件尺寸跨度大等，因此，本实用新型所要解决的技术问题是针对此类零件，提供一种能够通过调节液压冲头调节装置与工作平台之间的水平角度与竖直角度，实现对不同结构类型的空心管类零件的加工，适用范围广。

本实用新型一种内高压成形设备，包括工作平台和安装在其上的液压冲头调节装置和内高压模具，所述液压冲头调节装置分别与内高压模具的两端对接；

所述液压冲头调节装置包括液压冲头组件、安装座和底座，所述液压冲头组件固定在安装座上，所述安装座与底座固定，所述底座与工作平台之间设有带有仰角α的调节垫块，所述底座包括底座基体，所述底座基体上开设有均匀环绕其中心的第一槽体，所述第一槽体上设有可相对其水平旋转的第一螺栓，所述第一螺栓穿过安装座将其与底座基体固定，所述底座基体拐角处设有第二槽体，所述第二槽体上设有第二螺栓，第二螺栓穿过调节垫块使底座基体与调节垫块依次固定在工作平台上；

所述内高压模具包括上模和下模，所述上模与下模之间通过第三螺栓锁紧。

本实用新型内高压成形设备，其中所述第一槽体为T形圆槽，所述第一螺栓为与所述T形圆槽适配的T形螺栓，所述T形螺栓的端部设有第一锁紧螺母，所述第一螺栓与第一槽体适配安装并穿过所述安装座通过所述第一锁紧螺母将安装座与底座基体固定。

本实用新型内高压成形设备，其中所述工作平台上设有多个间隔分布的第三槽体，所述第三槽体为与所述第二螺栓适配的T形槽体，所述第二螺栓的端部设有第二锁紧螺母，所述第二螺栓分别穿过所述第三槽体和第二槽体，并通过所述第二锁紧螺母将所述底座基体与调节垫块依次固定在工作平台上。

本实用新型内高压成形设备，其中所述第三螺栓为高强螺栓。

本实用新型内高压成形设备，其中所述仰角α的角度范围为-10°～+10°。

本实用新型内高压成形设备，其中所述液压冲头组件包括液压冲头和位于其内部的输送管路，所述输送管路分别与所述内高压模具的两端连通。

与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：

本实用新型分别通过选用不同仰角的调节垫块实现对液压冲头组件竖直角度的调节，通过第一螺栓相对于第一槽体的水平旋转实现对液压冲头组件水平角度的调节，进而在对空心管类零件成形过程中，分别通过调节液压冲头组件的竖直角度和水平角度，以调节液压冲头组件的位置角度，进而可加工多端头角度、多规格的空心管类零件，以实现对不同结构类型的空心管类零件的加工，适用范围广，制造成本低。

本实用新型内高压模具包括上模和下模，上模与下模之间通过第三螺栓锁紧，第三螺栓为高强螺栓，上模与下模之间通过采用高强螺栓实现固定锁紧，无需采用额外的液压机对内高压模具进行辅助压紧，简化内高压模具的结构，占地面积小，加工成本低。

下面结合附图对本实用新型的内高压成形设备作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型内高压成形设备的主视图；

图2为本实用新型内高压成形设备的俯视图；

图3为本实用新型内高压成形设备中调节垫块的结构示意图；

图4为图3中A-A方向的剖视图；

其中：1、液压冲头装置；2、底座；3、调节垫块；4、工作平台；5、第一螺栓；6、第二螺栓；7、内高压模具；8、第三螺栓；9、第一锁紧螺母；10、第二锁紧螺母；

101、液压冲头组件；102、安装座；

201、底座基体；202、第一槽体；203、第二槽体；

401、第三槽体；

701、上模；702、下模。

具体实施方式

如图1-图4所示，本实用新型一种内高压成形设备，包括工作平台4和安装在其上的液压冲头调节装置和内高压模具7，液压冲头调节装置分别与内高压模具7的两端对接。高压液体分别通过内高压模具7两端的液压冲头调节装置向内高压模具7内注入高压液体，实现对空心管类零件的成形。

液压冲头调节装置包括液压冲头组件101、安装座102和底座2。

液压冲头组件101固定在安装座102上，液压冲头组件101包括液压冲头和位于其内部的输送管路，输送管路分别与内高压模具7的两端连通，高压液体通过输送管路注入内高压模具7中。

安装座102与底座2固定，底座2与工作平台4之间设有带有仰角α的调节垫块3，本实用新型通过采用不同仰角α的调节垫块3，实现对液压冲头组件101竖直角度的调节，其中，α仰角的角度范围为-10°～+10°。底座2包括底座基体201，底座基体201上开设有均匀环绕其中心的第一槽体202，第一槽体202上设有可相对其水平旋转的第一螺栓5，第一螺栓5穿过安装座102将其与底座基体201固定，其中，第一槽体202为T形圆槽，第一螺栓5为与T形圆槽适配的T形螺栓，T形螺栓的端部设有第一锁紧螺母9，第一螺栓5与第一槽体202适配安装并穿过安装座102通过所述第一锁紧螺母9将安装座102与底座基体201固定，本实用新型通过T形螺栓通过T形圆槽的开口进入，且T形螺栓能够相对于T形圆槽实现360°水平旋转，进而实现液压冲头组件101水平角度的调节。

本实用新型分别通过选用不同仰角调节垫块3实现对液压冲头组件101竖直角度的调节，通过T形螺栓相对于T形圆槽的水平旋转实现对液压冲头组件101水平角度的调节，进而在对空心管类零件成形过程中，分别通过调节液压冲头组件101的竖直角度和水平角度，以调节液压冲头组件101的位置角度，进而可加工多端头角度、多规格的空心管类零件，以实现对不同结构类型的空心管类零件的加工，适用范围广，制造成本低。

底座基体201拐角处设有第二槽体203，第二槽体203上设有第二螺栓6，第二螺栓6穿过调节垫块3使底座基体201与调节垫块3依次固定在工作平台4上，其中，工作平台4上设有多个间隔分布的第三槽体401，第三槽体401为与第二螺栓6适配的T形槽体，第二螺栓6的端部设有第二锁紧螺母10，第二螺栓6分别穿过第三槽体401和第二槽体203，并通过第二锁紧螺母10将底座基体201与调节垫块3依次固定在工作平台4上。本实用新型工作平台4上通过设有多个第三槽体401，便于液压冲头调节装置、内高压模具7以及其他装置在工作平台4的拆装固定与位置调整。

内高压模具7包括上模701和下模702，上模701与下模702之间通过第三螺栓8锁紧，其中，上模701的底部设有定位销，下模702的顶部设有定位孔，上模701与下模702之间通过定位销与定位孔的安装配合实现精确定位，此外，第三螺栓8为高强螺栓，上模701与下模702之间通过采用高强螺栓实现固定锁紧，无需采用额外的液压机对内高压模具7进行辅助压紧，简化内高压模具7的结构，占地面积小，加工成本低。

具体的，内高压模具7的合模力等于制件在合模方向上的投影面积乘以制件施加于模具表面的压强。从安全角度，我们假定制件施加于模具表面的压强等于制件内部压强。则有：

F＝S×P

式中：F—模具内高压成形时需要的合模力；

S—上下模具合模时，制件在合模方向上的投影面积；

P—制件施加于模具表面的压强。

其中，举例说明，假设制件在合模方向上的投影面积S为56076.78mm²，在极限情况下，P为50MPa时，F＝56076.78×50＝2803839N＝2803.839KN。本实用新型的实施例中，其使用的第三螺栓8为10.9级高强螺栓，M2410.9级至少可承受367KN的拉力载荷，以安全系数1.8计算，内高压模具7锁紧时需采用14个第三螺栓8，每个第三螺栓8承受360.49KN拉力载荷，小于其可承受的拉力载荷，因此可以满足设计要求。如图2所示，内高压模具7的两侧均匀布置有10个第三螺栓8，在内高压模具7的顶部均匀布置有4个第三螺栓8。

需要说明的是本实用新型S与P的取值及第三螺栓8数量不限于上述所举例的数值。

本实用新型内高压成形设备的成形工艺过程为：

步骤1：将内高压模具7安装在工作平台4上，根据所需要加工制件的模具设计图，分别通过旋转第一螺栓5相对于第一槽体202的位置以调节安装座102相对于底座2之间的水平角度，并采用第一锁紧螺母9将安装座102与底座基体201固定，在工作平台4与底座2之间安装相对应仰角α的调节垫块3，并采用第二螺栓6穿过调节垫块3使底座2与调节垫块3依次固定在工作平台4上，进而调整内高压模具7两端液压冲头组件101至合适的相对位置。

步骤2：打开内高压模具7上的第三螺栓8后提升上模701，放入管坯，合模，并锁紧全部的第三螺栓8。

步骤3：高压液体通过液压冲头内的输送管路将其注入内高压模具7中，同时，内部液体的增压配合冲头的伸出量，按照设计的工艺路线完成内高压成形过程。

步骤4：内高压成形工艺路线完成后，液压冲头组件101泄压直至管材内部液体压力达安全值，液压冲头收回，松开第三螺栓8打开上模701，取出成形后的管材制件。

本实用新型的实施例中，制件内部压力达到35MPa，实际上在40～50MPa的范围内均可实施。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种内高压成形设备，其特征在于：包括工作平台和安装在其上的液压冲头调节装置和内高压模具，所述液压冲头调节装置分别与内高压模具的两端对接；

所述液压冲头调节装置包括液压冲头组件、安装座和底座，所述液压冲头组件固定在安装座上，所述安装座与底座固定，所述底座与工作平台之间设有带有仰角α的调节垫块，所述底座包括底座基体，所述底座基体上开设有均匀环绕其中心的第一槽体，所述第一槽体上设有可相对其水平旋转的第一螺栓，所述第一螺栓穿过安装座将其与底座基体固定，所述底座基体拐角处设有第二槽体，所述第二槽体上设有第二螺栓，第二螺栓穿过调节垫块使底座基体与调节垫块依次固定在工作平台上；

所述内高压模具包括上模和下模，所述上模与下模之间通过第三螺栓锁紧。

2.根据权利要求1所述的内高压成形设备，其特征在于：所述第一槽体为T形圆槽，所述第一螺栓为与所述T形圆槽适配的T形螺栓，所述T形螺栓的端部设有第一锁紧螺母，所述第一螺栓与第一槽体适配安装并穿过所述安装座通过所述第一锁紧螺母将安装座与底座基体固定。

3.根据权利要求1所述的内高压成形设备，其特征在于：所述工作平台上设有多个间隔分布的第三槽体，所述第三槽体为与所述第二螺栓适配的T形槽体，所述第二螺栓的端部设有第二锁紧螺母，所述第二螺栓分别穿过所述第三槽体和第二槽体，并通过所述第二锁紧螺母将所述底座基体与调节垫块依次固定在工作平台上。

4.根据权利要求1所述的内高压成形设备，其特征在于：所述第三螺栓为高强螺栓。

5.根据权利要求1所述的内高压成形设备，其特征在于：所述仰角α的角度范围为-10°～+10°。

6.根据权利要求1所述的内高压成形设备，其特征在于：所述液压冲头组件包括液压冲头和位于其内部的输送管路，所述输送管路分别与所述内高压模具的两端连通。