CN210253810U - 一种难变形金属板材的连续加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种难变形金属板材的连续加工装置，涉及金属板片成型技术领域，解决了难变形金属的连续成型问题。其技术要点是：其包括有：成型机构、设置在成型机构内部的点火机构以及用于移动金属板片的移动机构，成型机构包括有第一模体和第二模体，第一模体具有多个沿预设路线间隔设置的燃烧腔室，第二模体具有沿多个燃烧腔室预设路线设置且金属板片变形量逐渐增大的多个成型腔室，一成型腔室与一燃烧腔室对应设置，以相配合形成多个用于放置待加工金属板片的成型工位，各成型腔室通过第二模体内部开设的排气通道连通外部大气。本实用新型具有成型效率高、操作方便、成型效果好以及安全性好的优点。

Description

一种难变形金属板材的连续加工装置

技术领域

本实用新型涉及金属板材加工技术领域，特别涉及一种难变形金属板材的连续加工装置。

背景技术

难变形金属材料是指高强度的铝、镁、不锈钢、钨、钼、钽、铌、钛或其合金等材料，通常这些材料的变形抗力很大，室温塑性较差，其中钨钼等难熔金属的韧性-脆性转变温度较高，用传统的变形工艺加工这类金属板材常存在裂纹、开裂以及竹节等难以成型问题，对这类材料的生产加工一直是困扰行业发展的绊脚石。金属锻造件的加工技术多采用结构相对复杂的成型模具配置液压机来加工金属板片，为了保证较好的金属板片拉伸、成型效果，首先对待成型金属板片压边后，再由凸模冲压出所需外形，因凸模的刚性会导致金属板拉伸受力不均匀，从而可能影响到金属板成型效果。此外，为了提升材料的塑性也会对金属板片加热，但加热环境下的压边模具结构复杂，其压边效果还很难保证。因此亟需一种能够方便加工难变形金属板片材的装置，以获得高成型效率且成型质量良好的金属板材。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种难变形金属板材的连续加工装置，以解决上述问题，其具有成型效率高、操作方便、成型效果好以及安全性好的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种难变形金属板材的连续加工装置，包括有：

成型机构，所述成型机构包括有第一模体和第二模体，所述第一模体具有多个沿预设路线间隔设置的燃烧腔室，所述第二模体具有沿多个燃烧腔室预设路线设置且金属板片变形量逐渐增大的多个成型腔室，一所述成型腔室与一所述燃烧腔室对应设置，以相配合形成多个用于放置待加工金属板片的成型工位，各所述成型腔室通过第二模体内部开设的排气通道连通外部大气；

所述第一模体通过一上模板与压力机连接，所述第一模体在压力机的驱动下靠近第二模体以压紧金属板片或者远离第二模体以释放金属板片；

多个点火机构，用于控制内燃物在燃烧腔室燃烧，且一所述点火机构与一所述燃烧腔室对应设置；

移动机构，用于所述第一模体和所述第二模体分离时驱动金属板片材沿所述成型腔室金属板片变形量逐渐增加的方向运动至邻接的成型工位。

进一步的，所述装置还包括有用于对成型后的金属板片材进行冲裁的冲裁机构，所述冲裁机构沿成型腔室的预设路线配置于多个所述成型工位的下游。

进一步的，所述点火机构包括有火花塞以及用于喷射内燃物的喷油嘴，所述火花塞和喷油嘴均设置在第二模体内部且均位于燃烧腔室。

进一步的，所述喷油嘴喷射的内燃物为汽油、柴油、乙醇其中一种或混合物。

进一步的，所述第一模体与第二模体分别与待加工金属板片接触的接触面的表面粗糙度均≤Ra1.6。

进一步的，所述第一模体配合第二模体加工的金属板片为不锈钢、镁、钛、钨、钼、钽、铌或其合金材料构成的金属板片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过成型机构、点火机构以及移动机构的设置，待加工金属板片放置在成型工位上，通过压力机的往复运动使第一模体和第二模体共同压紧待加工金属片，再由点火机构使燃烧腔室产生高温高压，在高温有利于金属的塑性变形的条件下，使待加工金属板片迅速贴合至第二模体的成型腔室，完成一次成型。多个燃烧腔室配合多个金属板片变形量逐渐增加的成型腔室以及配合移动机构，能够完成同一难变形的金属板片由浅至深的加工成型。燃烧腔室内的高温使金属板材保持高温以及温度的均匀性，能够利于金属板材的拉伸变形，并且能够使金属板片的成型面保持较为完整的状态，从而提高金属板成型效果，适用于难变形金属材料的高应变速率内高压成型，操作过程简单；

2、通过冲裁机构的设置，能够对加工后的金属板片进行冲裁，落料获取加工完毕的工件；

3、通过第一模体和第二模体共同配合驱动机构，对金属板片进行较好的压边，能够保证金属板片良好的拉伸成型效果；

4、通过将第一模体和第二模体与待加工金属板片接触的接触面的表面粗糙度设置为≤ Ra1.6，能够提高燃烧腔室与待加工金属板片、成型腔室与待加工金属板片之间的气密性，以提高燃烧腔对金属板材的成型效果以及成型过程的安全性。

附图说明

图1为本实用新型成型机构的整体示意图；

图2为本实用新型成型机构加工金属板片的工作示意图。

附图标记:1、第一模体；100、燃烧腔室；101、火花塞；102、喷油嘴；2、第二模体；200、成型腔室；201、成型工位；202、排气通道；3、上模板；4、冲裁机构；401、凸模；402、凹模；403、出料通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

参照图1和图2，一种难变形金属板材的连续加工装置，包括有成型机构、点火机构以及移动机构。成型机构包括有第一模体1和第二模体2。

第一模体1内部具有多个沿预设的水平直线方向间隔设置的燃烧腔室100，燃烧腔室100内部呈矩形状且第一模体1位于各个燃烧腔室100内部均对应设置有点火机构，点火机构包括有火花塞101和喷油嘴102，火花塞101和喷油嘴102均设置在第一模体1的侧部且相对设置，火花塞101的点火端设置在燃烧腔室100，喷油嘴102的喷油口朝向燃烧腔室100设置且朝向燃烧腔室100喷射内燃物，根据燃烧腔室100的大小控制喷油嘴 102喷射的内燃物的量，通过火花塞101点燃内燃物使燃烧腔室100形成高温高压状态，火花塞101和喷油嘴102的工作过程可参照汽车内部火花塞101以及喷油嘴102的工作原理，故在此不再赘述，内燃物可选为汽油、柴油、乙醇其中一种或混合物。

第二模体2具有沿多个燃烧腔室100预设路线设置且金属板片变形量逐渐增大的多个成型腔室200，一成型腔室200与一燃烧腔室100对应设置，以相配合形成多个用于放置待加工金属板片的成型工位201，成型腔室200的形状大小根据板片加工变形量的增大而设置，至最终成型工件的形状。第二模体2内部开设有用于连通成型腔室200和外部大气的排气通道202，排气通道202的直径为待加工金属板片厚度的.至倍。

第一模体1上端通过一上模板3与压力机连接，在压力机的驱动下第一模体1往复运动，使第一模体1和第二模体2的相互靠近或者相互远离，压力机为现有技术，故不再赘述。移动机构设置为沿预设路径往复运动的桁架机械手，机械手设为用于吸取金属板片的吸盘结构，除此之外，机械手也可设为夹取式的手指气缸。压力机驱动第一模体1 朝向第二模体2运动，压紧放置在成型工位201上的待加工金属板片，再由喷油嘴102 喷射汽油，火花塞101点燃燃烧腔室100内部的汽油使燃烧腔室100内部具有高温高压，再使待加工金属板发生拉伸变形迅速贴合至成型腔室200，完成一次成型，桁架机械手将此金属板片沿预设路径移至下一工位，再重复以上步骤，配合多个成型腔室200和燃烧腔室100实现难加工金属板的加工成型。

为了提高燃烧腔室100和成型腔室200的气密性，第一模体1与第二模体2分别与待成型板材接触的接触面的表面粗糙度均设置为≤Ra1.6，以提高燃烧腔对金属板材的成型效果以及成型过程的安全性。

参照图1和图2，此外，装置还包括有用于对成型后的金属板片材进行冲裁的冲裁机构4，冲裁机构4沿成型腔室200的预设路线设置在多个成型工位201的下游，冲裁机构4包括有凸模401以及与凸模401对应设置的凹模402。凹模402与第二模体2沿竖直方向同侧设置，且凹模402具有与成型腔室200深度方向相同的出料通道403，出料通道 403的开口与凸模401对应，凸模401沿竖直方向设置在凹模402的对侧。压力机驱动凸模401朝向出料通道403方向下行，对传动至凹模402上已成型出的工件进行落料冲裁，冲载后的工件从凹模402的出料通道403落出，以完成完整工件的生产加工。

本实用新型的工作过程及其有益效果如下：

待加工金属板片可选为不锈钢、镁、钛、钨、钼、钽、铌或其合金材料构成的金属板片，首先将待加工的金属板片放置于第一模体1和第二模体2的成型工位201之间，为了提高气密性，可先将待加工金属板片进行抛光处理，减小金属板片表面的粗糙度小于等于Ra1.6，再驱动压力机使第一模体1下行并下行至下死点，配合第二模体2压紧待加工金属板片，控制喷油嘴102在燃烧腔室100内喷射汽油，由火花塞101放电点燃油气，此时燃烧腔室100内部产生高温高压使待加工金属板片迅速贴合至第二模体2的成型腔室200的内壁，成型腔室200内部的空气随着金属板片的拉伸变形从排气通道202排出，完成一次拉伸加工成型。机械手将经过一次加工的金属板片沿着预设路径移至下一成型工位201，重复上述加工成型过程，最后金属板片经过多次加工能够最终成型。

最后经过冲裁机构4的落料冲裁，工件从凹模402的出料通道403落出，完成金属板片的加工。本实用新型通过多个金属变形量逐渐增加的燃烧腔室100配合多个成型腔室200加工金属板片，能实现连续加工金属板片的目的，使难加工的金属板片具有较好的成型效果，其次，操作过程简单并且能够保持金属板片较好的压边效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种难变形金属板材的连续加工装置，其特征在于，包括有：

成型机构，所述成型机构包括有第一模体(1)和第二模体(2)，所述第一模体(1)具有多个沿预设路线间隔设置的燃烧腔室(100)，所述第二模体(2)具有沿多个燃烧腔室(100)预设路线设置且金属板片变形量逐渐增大的多个成型腔室(200)，一所述成型腔室(200)与一所述燃烧腔室(100)对应设置，以相配合形成多个用于放置待加工金属板片的成型工位(201)，各所述成型腔室(200)通过第二模体(2)内部开设的排气通道(202)连通外部大气；

所述第一模体(1)通过一上模板(3)与压力机连接，所述第一模体(1)在压力机的驱动下靠近第二模体(2)以压紧金属板片或者远离第二模体(2)以释放金属板片；

多个点火机构，用于控制内燃物在燃烧腔室(100)燃烧，且一所述点火机构与一所述燃烧腔室(100)对应设置；所述点火机构包括有火花塞(101)以及用于喷射内燃物的喷油嘴(102)，所述火花塞(101)和喷油嘴(102)均设置在第二模体(2)内部且均位于燃烧腔室(100)；

移动机构，用于所述第一模体(1)和所述第二模体(2)分离时驱动金属板片材沿所述成型腔室(200)金属板片变形量逐渐增加的方向运动至邻接的成型工位(201)。

2.根据权利要求1所述的一种难变形金属板材的连续加工装置，其特征在于，所述连续加工装置还包括有用于对成型后的金属板片材进行冲裁的冲裁机构(4)，所述冲裁机构(4)沿成型腔室(200)的预设路线配置于多个所述成型工位(201)的下游。

3.根据权利要求2所述的一种难变形金属板材的连续加工装置，其特征在于，所述内燃物为汽油、柴油、乙醇其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种难变形金属板材的连续加工装置，其特征在于，所述第一模体(1)与第二模体(2)分别与待成型板材接触的接触面的表面粗糙度均≤Ra1.6。

5.根据权利要求1所述的一种难变形金属板材的连续加工装置，其特征在于，所述第一模体(1)配合第二模体(2)加工的金属板片的材料为不锈钢、镁、钛、钨、钼、钽、铌之一。

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