一種板材充液成形液壓機

《一種板材充液成形液壓機》佛山市康思達液壓機械有限公司於2008年6月11日申請的發明專利，該專利申請號為2008100288263，公布號為CN101298087，公布日為2008年11月5日，發明人是方錦榮、張悅、李百鍊、何景暉、楊劍武。

《一種板材充液成形液壓機》其特徵在於主要由下樑、設定在下樑上的立柱、設定在立柱上的上樑、滑動連線在立柱上的拉伸梁、設定在上樑上的複合型主缸、設定在拉伸梁下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置、設定在下樑上的液室、包括液壓動力控制系統的支座油箱、增壓器等構成，下樑、立柱、上樑通過立柱螺母連線構成一剛性體，複合型主缸主要由固定在上樑上的缸體、位於缸體內的主缸活塞、設定在主缸活塞上的快速桿導向套、設定在快速桿導向套內的快速桿、設定在主缸活塞內的內置式壓邊缸活塞、設定在缸體缸口的法蘭構成，主缸活塞通過法蘭與拉伸梁相連，內置式壓邊缸活塞與同軸聯動式拉深壓邊裝置相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置主要由固定在拉伸樑上的拉伸滑塊、同軸滑動連線在拉伸滑塊上且與內置式壓邊缸活塞相連的壓邊滑塊、固定在拉伸滑塊上的凸模構成。該發明與已有技術相比，具有模具有通用性，降低了模具成該，縮短了生產周期的優點。

2017年12月，《一種板材充液成形液壓機》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《一種板材充液成形液壓機》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：一種板材充液成形液壓機
• 地址：廣東省佛山市禪城區工業路6號
• 公布號：CN101298087
• 公布日：2008年11月5日
• 申請號：2008100288263
• 申請日：2008年6月11日
• 申請人：佛山市康思達液壓機械有限公司
• 發明人：方錦榮、張悅、李百鍊、 何景暉、楊劍武
• 代理機構：佛山市永裕信專利代理有限公司
• 代理人：楊啟成
• 類別：發明專利
• Int. Cl.：B21D26/02(2006.01)、G01B21/02(2006.01)

專利背景

金屬板材成形在金屬塑性成形中占有非常重要的地位，傳統的板材成形主要靠機械凸模和機械凹模的拉深、衝壓成形來實現，但是對於螺旋紋、斜紋、錐面等形狀複雜的零件，往往無法成形或需要多道工序才能成形，工作效率低。由於存在機械摩擦，故零件表面存在拉傷等表面缺陷且機械性能較差。另外；當零件尺寸變化時，往往凸模、凹模都需要更換，模具沒有通用性，模具的製造成本高，生產周期長。

發明內容

專利目的

《一種板材充液成形液壓機》以液體作為傳力介質代替剛性凹模傳遞載荷，使金屬板材在傳力介質作用下貼靠凸模以實現金屬板材零件的成形。該液壓機凹模具有通用性，降低了模具成本，縮短了生產周期。採用該液壓機生產的產品尺寸精度高、承載能力強、殘餘應力低、表面質量好，產品機械性能顯著提高。該液壓機的位移、速度、壓力均採用比例控制，且相應的參數均可以通過觸控螢幕進行設定和更改，電氣採用PLC控制，自動化程度高。

技術方案

《一種板材充液成形液壓機》主要由下樑、設定在下樑上的立柱、設定在立柱上的上樑、滑動連線在立柱上的拉伸梁、設定在上樑上的複合型主缸、設定在拉伸梁下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置、設定在下樑上的液室、支座油箱（包括液壓動力控制系統）、增壓器構成，下樑、立柱、上樑構成一剛性體，複合型主缸由固定在上樑上的缸體、位於缸體內的主缸活塞、設定在主缸活塞上的快速桿導向套、設定在快速桿導向套內的快速桿、設定在主缸活塞內的內置式壓邊缸活塞構成，主缸活塞與拉伸梁相連，內置式壓邊缸活塞與同軸聯動式拉深壓邊裝置相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置由固定在拉伸樑上的拉伸滑塊、同軸滑動連線在拉伸滑塊上且與內置式壓邊缸活塞相連的壓邊滑塊、固定在拉伸滑塊上的凸模構成，液室與增壓器通過高壓管路相連。

工作時，液壓動力控制系統向複合型主缸供油，當主缸快速桿進油腔通油時，在主缸活塞帶動下拉伸梁快下，到接近板材時，快速桿進油腔與主缸大腔同時供油，實現慢速下行，當同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊下表面與板材接觸時，實現壓邊及保壓。（主缸此時停止）然後，增壓器給液室充液並產生一反脹壓力，使板材產生預變形，當反脹壓力達到設定壓力時，複合型主缸繼續下行實現對板材的拉深，此時，液室壓力按載入路徑不斷變化，使板材貼合在凸模表面實現零件的成形。零件成形後，複合型主缸退回，同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊頂出，實現對零件的打料，至此整個工作循環完成。這裡，液室的容腔壁是兩層或者兩層以上的預應力自增強複合結構，可使液室具有預應力自增強能力，使其耐壓高，工作壓力可達150兆帕。

改善效果

1、《一種板材充液成形液壓機》以液體作為傳力介質代替傳統的剛性凹模傳遞載荷，能加工許多採用傳統工藝無法加工或需要多道工序才能加工的零件。液體作為傳力介質，應力場分布均勻，加工出的零件表面質量和機械性能相對於傳統加工工藝都有顯著的提高。

2、該發明所用的同軸聯動式拉深壓邊裝置能實現拉深、壓邊及打料的複合功能。由於其拉深滑塊和壓邊滑塊互為導向且同軸，故導向精度高，導向剛度好，抗偏載能力強，特別適合於不對稱的複雜零件的拉深。

3、該發明所採用的複合型主缸，在主缸活塞桿上部設有快速桿，能實現主缸快速下行功能，加快了空載下行速度，提高了工作效率。該缸的另外一特點是在主缸活塞桿下端內置一壓邊缸。由於採用內置式結構，結構緊湊，大大節省了安裝空間和機器高度。採用同軸聯動式拉深壓邊裝置和複合型主缸，避免了傳統結構需要專門的壓邊缸和壓邊橫樑，在單動液壓機上實現了雙動的功能，使機器結構簡化，大大降低了生產成本。另外，在主缸回程的同時，內置式壓邊缸頂出，既實現了拉深後打料的功能，又完成了內置式壓邊缸壓邊後的復位，不僅實現了壓邊缸功能的多樣化，而且提高了工作效率。

4、該發明液室採用雙層或多層預應力自增強複合結構，耐壓高，穩定性好，比傳統單層結構節約材料，降低成本。對於尺寸相近的零件可以使用同一套液室，縮短了模具的製造周期、降低了製造成本。

5、該發明能通過相應的壓力檢測裝置和位移感測檢測裝置，實時檢測、反饋並智慧型化地判斷板材起皺和板材破裂等故障，使機器停止，以避免危險的發生，故該液壓機具有高的安全性和穩定性。

6、該發明增壓器輸岀壓力、同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊壓邊壓力和主缸的拉深速度均可進行比例調節，可以根據不同的材料和不同的零件結構，進行相應的參數設定和更改，該液壓機對這些設定和更改具有記憶功能。

附圖說明

圖1為《一種板材充液成形液壓機》板材充液成形液壓機的結構示意圖；

圖2為該發明複合型主缸的結構示意圖；

圖3為該發明同軸聯動式拉深壓邊裝置的結構示意圖；

圖4為該發明工作流程圖。

技術領域

《一種板材充液成形液壓機》屬於液壓機械技術領域，特別涉及一種用於板材充液成形的液壓機。

權利要求

1、《一種板材充液成形液壓機》其特徵在於主要由下樑、設定在下樑上的立柱、設定在立柱上的上樑、滑動連線在立柱上的拉伸梁、設定在上樑上的複合型主缸、設定在拉伸梁下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置、設定在下樑上的液室、包括液壓動力控制系統的支座油箱、增壓器構成，下樑、立柱、上樑通過立柱螺母連線構成一剛性體，複合型主缸主要由固定在上樑上的缸體、位於缸體內的主缸活塞、設定在主缸活塞上的快速桿導向套、設定在快速桿導向套內的快速桿、設定在主缸活塞內的內置式壓邊缸活塞、設定在缸體缸口的法蘭構成，主缸活塞通過法蘭與拉伸梁相連，內置式壓邊缸活塞與同軸聯動式拉深壓邊裝置相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置主要由固定在拉伸樑上的拉伸滑塊、同軸滑動連線在拉伸滑塊上且與內置式壓邊缸活塞相連的壓邊滑塊、固定在拉伸滑塊上的凸模構成。

2、根據權利要求1所述的板材充液成形液壓機，其特徵在於液室的容腔壁是兩層或者兩層以上的預應力自增強複合結構。

3、根據權利要求1或2所述的板材充液成形液壓機，其特徵在於液壓機設定有壓力檢測裝置和位移檢測裝置，通過所設定的控制處理器能通過相應的壓力檢測裝置和位移檢測裝置，實時檢測、反饋並智慧型化地判斷板材起皺和板材破裂故障，使機器停止，以避免危險的發生，使本液壓機具有高的安全性和穩定性。

實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，《一種板材充液成形液壓機》主要由下樑-3、設定在下樑3上的立柱5、設定在立柱5上的上樑9、滑動連線在立柱5上的拉伸梁7、設定在上樑9上的複合型主缸8、設定在拉伸梁7下面的同軸聯動式拉深壓邊裝置6、設定在下樑3上的液室4、支座油箱2（包括液壓動力控制系統）、增壓器1、立柱螺母10、充液箱11、管路12等構成，下樑3、立柱5、上樑9通過立柱螺母10連線構成一剛性體，複合型主缸8由固定在上樑9上的缸體15、位於缸體15內的主缸活塞16、設定在主缸活塞16上的快速桿導向套3、設定在快速桿導向套17內的快速桿18、設定在主缸活塞16內的內置式壓邊缸活塞19、設定在缸體15缸口的法蘭14、設定在主缸活塞16下端的法蘭20等構成，主缸活塞16與拉伸梁7通過法蘭13相連，內置式壓邊缸活塞19與同軸聯動式拉深壓邊裝置6相連，同軸聯動式拉深壓邊裝置6由固定在拉伸梁7上的拉伸滑塊21、同軸滑動連線在拉伸滑塊21上且與內置式壓邊缸活塞19相連的壓邊滑塊23、固定在拉伸滑塊21上的凸模22構成，液室4與增壓器1通過高壓管路相連。液室4的容腔壁是兩層或者兩層以上的預應力自增強複合結構。內置式壓邊缸活塞19的工作壓力可以隨主缸位移進行比例調節，複合型主缸8的主缸的拉深速度也可以比例調節。為了實現板材起皺和破裂實時診斷和故障的排除功能，在液室4上設定有壓力檢測裝置，在液室4和壓邊滑塊23上設定有位移檢測裝置，通過壓力檢測裝置和位移檢測裝置，能實時檢測、反饋並智慧型化地判斷板材破裂和板材起皺，使液壓機停止工作，液室4卸壓，以防止超高壓液體噴射危及設備及工作人員的安全，從而實現板材破裂和起皺實時診斷和故障排除功能。

《一種板材充液成形液壓機》的板材充液成形液壓機的工作原理是這樣實現的，板材拉深時先同軸聯動式拉深壓邊裝置的壓邊滑塊下行壓邊，然後增壓器往液室充液並產生一反脹壓力，使板材產生預變形，再拉伸梁下行，帶動同軸聯動式拉深壓邊裝置的拉伸滑塊上安裝的外形與成形產品內腔形狀相同的凸模實現板材充分拉深，如此同時，增壓器按設定的載入路徑向液室充液，使板材充分貼合在凸模表面，從而實現板材的成形。如圖4的（a）、（b）、（c）、（d）、（e）所示，拉深時，將板材24放置在液室4的上表面，通過同軸聯動式拉深壓邊裝置6的壓邊滑塊23將板材24壓緊在液室4上表面上，增壓器1先往液室4的密封容腔充液，使板材24在液體的作用下發生一與拉深方向相反的預變形。（實踐證明，這一與零件拉伸變形方向相反的預變形，對提高材料的拉深性能非常有益）然後，通過同軸聯動式拉深壓邊裝置6上的凸模22將板材24進行拉深，此時，板材24、液室4形成一密封的容腔，增壓器1按設定的載入路徑向液室4充液，在高壓液體的作用下，使板材24貼合在凸模22上實現板材的成形。

榮譽表彰

2017年12月，《一種板材充液成形液壓機》獲得第十九屆中國專利優秀獎。