專利名稱：一種大操作空間的內高壓成形機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內高壓成形機，具體涉及一種復雜截面空心構件的加工設備。
背景技術：
隨著汽車、航空、航天制造領域對結構整體化和輕量化的需求的提高，復雜截面空心整體構件由于具有較好的強度和剛度，逐漸得到了工業(yè)界的廣泛重視。內高壓成形是制造這類輕體整體構件的一種先進成形技術，得到了較廣泛的應用，尤其是在汽車生產中，如汽車的排氣管件、副車架和底盤等，都在以內高壓成形加工方法逐漸替代原來的傳統成形加工方法。該項技術的基本工藝過程為首先通過數控彎曲機把管材軸線彎曲為所需的形狀，然后，將管坯放在下模內，閉合上模，內高壓成形機按照設定程序通過水平油缸驅動沖頭密封管坯的兩端，并使管坯內充滿液體，在加壓脹形的過程中，兩端的水平沖頭同時向內推進補料，這樣在內壓和軸向力的聯合作用下，使管坯貼靠模具內部型腔而成形為所需形狀的工件。內高壓成形機主要由合模壓力機、高壓源、水平油缸、液壓泵站、水系統和控制系統構成，模具和水平油缸一般安裝于合模壓力機的工作平臺或模板上，合模壓力機實現模具的開啟和閉合，并在成形過程中提供合模力，保證上下模在成形過程中緊密閉合，不產生縫隙。目前的內高壓成形機大都采用四柱式結構液壓機作為合模壓力機，其缺點是(I)不適用于成形軸線彎曲角度較大的管件內高壓成形模具由模塊和油缸組成，對于軸線彎曲的零件，當彎曲角度O大于30°，由于四柱結構的影響，水平設置的油缸擺放位置受到限制，與壓力機立柱干涉，管件直徑越大，軸向反力越大，水平油缸噸位越大，體積也越大，干涉更嚴重，如圖6所示。例如對于合模力2000噸的內高壓成形機，其臺面有效尺寸一般為L = 2200mm, B = 1800mm(其中L代表臺面的長，B代表臺面的寬)，其水平設置的油缸最大擺放角度為36度，內高壓成形所需的壓力往往需達200MPa，當成形管件的直徑為IOOmm時，水平設置的油缸推力約200噸，此時，水平設置的油缸缸體外徑近500mm左右，其與立柱不發(fā)生干涉的最大擺放角度為26°，因此，四柱式結構僅適用軸線為直線或彎曲角度小的零件成形。(2)操作空間小，不適合放置兩套模具一次成形兩件管件受四個立柱限制，通常只能沿著臺面長度方向擺放一套模具，用于單個工件的成形，生產效率低。(3)上料取件空間受限，不便于機械手操作當整套生產線裝配機械手后，需要在壓力機正面放置未變形管件，而在壓力機背面取出成形后管件，而采用四柱式合模液壓機一般只能在壓力機正面上料和取件，無法實現自動化生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為解決現有的內高壓成形機不適用于成形軸線彎曲角度較大的管件以及操作空間小，只能用于單個管件的成形，生產效率較低，不便于實現機械化作業(yè)的問題，進而提供一種大操作空間的內高壓成形機。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術方案是本發(fā)明的一種大操作空間的內高壓成形機包括高壓源，所述內高壓成形機還包括主液壓驅動裝置、上橫梁、活動平臺、上模板、下模板、下橫梁、兩個立柱、至少一個上模、至少一個下模、至少兩個側液壓驅動裝置和與側液壓驅動裝置數量相一致的多個沖頭，兩個立柱并列設置，上橫梁與下橫梁通過兩個立柱連接，主液壓裝置設置在上橫梁的上表面上，活動平臺穿設在位于上橫梁和下橫梁之間的兩個立柱上并能在兩個立柱上滑動，主液壓驅動裝置的驅動桿穿過上橫梁并能在上橫梁上上下滑動，主液壓驅動裝置的驅動桿的端部與活動平臺連接，上模板連接在活動橫梁下表面上，至少一個上模連接在上模板的下表面上，下模板連接在下橫梁的上表面上，至少一個下模連接在下模板的上表面上，上模與下模一一對應設置，下模的型腔的兩端分別設置有水平設置的側液壓驅動裝置，每個側液壓驅動裝置的輸出端連接有呈水平設置的沖頭，與每個下模對應設置的兩個沖頭中的其中一個沖頭的中部沿其軸向設置有充液通孔，高壓源上的充液管與充液通孔連通。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結構簡單，運行安全可靠，采用雙柱式結構可以增大操作空間以及上模和下模的安裝空間，待成形零件(管坯)裝卸方便，操作空間大，便于實現機械化作業(yè)；由于操作空間以及上模和下模安裝空間大，在下模板上可以布置多個側液壓驅動裝置、多個下模和多個下模板，在單次工作循環(huán)中，可以完成一個或兩個零件(管坯)的同時成形，兩個零件同時成形時，生產效率大大提高，生產效率提高了 70%以上；由于操作空間以及上模和下模安裝空間大，側液壓驅動裝置擺放位置不易與立柱發(fā)生干涉，對于軸線彎曲的零件，所能成形的管件的彎曲角度更大，能成形彎曲角度大于30°的管件。


圖1是本發(fā)明的主視結構示意圖，圖2是左視結構示意圖，圖3是單個軸線彎曲管件成形時的工作狀態(tài)示意圖，圖4是同時成形兩個短管件時的工作狀態(tài)示意圖，圖5是同時成形兩個長管件時的工作狀態(tài)示意圖，圖6是現有的四柱式結構液壓機對軸線彎曲零件成形時的水平油缸與立柱干涉示意圖(立柱1、油缸2、下模板3)。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖1和圖2說明本實施方式,本實施方式的一種大操作空間的內高壓成形機包括高壓源12，所述內高壓成形機還包括主液壓驅動裝置1、上橫梁2、活動平臺5、上模板6、下模板9、下橫梁10、兩個立柱4、至少一個上模7、至少一個下模8、至少兩個側液壓驅動裝置3和與側液壓驅動裝置3數量相一致的多個沖頭11，兩個立柱4并列設置，上橫梁2與下橫梁10通過兩個立柱4連接，主液壓裝置I設置在上橫梁2的上表面上，活動平臺5穿設在位于上橫梁2和下橫梁10之間的兩個立柱4上并能在兩個立柱4上滑動，主液壓驅動裝置I的驅動桿1-1穿過上橫梁2并能在上橫梁2上上下滑動，主液壓驅動裝置I的驅動桿的端部與活動平臺5連接，上模板6連接在活動橫梁5下表面上，至少一個上模7連接在上模板6的下表面上，下模板9連接在下橫梁10的上表面上，至少一個下模8連接在下模板9的上表面上,上模7與下模8 對應設置，下模8的型腔的兩端分別設置有水平設置的側液壓驅動裝置3，每個側液壓驅動裝置3的輸出端連接有呈水平設置的沖頭11，與每個下模8對應設置的兩個沖頭11中的其中一個沖頭11的中部沿其軸向設置有充液通孔11-1，高壓源12上的充液管12-1與充液通孔11-1連通。本實施方式的安裝在上橫梁2的上表面上的主液壓驅動裝置I驅動活動平臺5、上模板6和上模7上下運動，實現上模7和下模8的開啟和閉合。
具體實施方式
二 結合圖3-圖5說明本實施方式，本實施方式所述下模板9為長方形模板。如此設置，便于使用，操作方便，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖3說明本實施方式，本實施方式所述上模7的數量為一個，下模8的數量為一個。如此設置，可成形單個零件(管坯)，操作方便，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四結合圖4和圖5說明本實施方式，本實施方式所述上模7的數量為兩個，下模8的數量為兩個。如此設置，可同時成形兩個零件(管坯)，成形效率高，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
五結合圖4說明本實施方式，本實施方式所述兩個下模8以立柱4的軸線為對稱軸對稱設置。如此設置，便于同時成形長度較短的兩個零件(管坯)，在兩個立柱的外側(左右側)進行零件的裝卸，操作使用方便，便于機械化作業(yè)，成形效率高，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六結合圖5說明本實施方式，本實施方式所述兩個下模8沿下模板9的長度方向并列設置。如此設置，便于同時成形長度較長的兩個零件(管坯)，在兩個立柱之間(前后側)進行零件的裝卸，操作使用方便，便于機械化作業(yè)，成形效率高，滿足設計要求和實際需要。其它與具體實施方式
四相同。工作過程結合圖1 圖5說明本發(fā)明的工作過程，根據單次動作所成形管件數量和管件長度進行上模7和下模8、側液壓驅動裝置3及沖頭11的安裝；在上模7和下模8合模前，在下模8內放入待成形的管坯，活動平臺5在主液壓驅動裝置I的主驅動桿1-1的驅動下向下運動，帶動上模板6和上模7向下運動，完成合模；側液壓驅動裝置3帶動沖頭11向管坯12的端部運動，管坯13的端部密封前通過高壓源12向管坯13內部進行充液，側液壓驅動裝置3帶動沖頭11向管坯13進一步運動，完成密封，然后，通過高壓源12的充液管12-1對管坯13內部進行增壓，在加壓脹形的過程中，管坯13兩端的沖頭11同時向內推進補料，這樣在內壓和軸向力的聯合作用下，使管坯13貼靠上模7和下模8的內部型腔而成形為所需的管件，成形后，停止增壓，側液壓驅動裝置3帶動沖頭11退回，卸掉成形后管件內的壓力，主液壓驅動裝置I的主驅動桿1-1退回，帶動活動平臺5、上模板6和上模7向上運動，完成開模，將成形后的管件取出，完成一個工作循環(huán)。單件成形時，采用一個上模7、一個下模8、兩個側液壓驅動裝置3以及兩個沖頭11 ;兩件同時成形時，采用兩個上模7、兩個下模8、四個側液壓驅動裝置3以及四個沖頭11。待成形管坯長度較短時，側液壓驅動裝置3、上模7和下模8置于兩個立柱4的外偵牝其放置方向如圖4所示；待成形管坯長度較長時，側液壓驅動裝置3、上模7和下模8置于兩個立柱4之間，其放置方向如圖5所示。
權利要求
1.一種大操作空間的內高壓成形機，所述內高壓成形機包括高壓源(12)，其特征在于所述內高壓成形機還包括主液壓驅動裝置(I)、上橫梁(2)、活動平臺(5)、上模板(6)、 下模板(9)、下橫梁(10)、兩個立柱(4)、至少一個上模(7)、至少一個下模(8)、至少兩個側液壓驅動裝置(3)和與側液壓驅動裝置(3)數量相一致的多個沖頭(11)，兩個立柱(4)并列設置，上橫梁(2)與下橫梁(10)通過兩個立柱(4)連接，主液壓裝置(I)設置在上橫梁(2)的上表面上，活動平臺(5)穿設在位于上橫梁(2)和下橫梁(10)之間的兩個立柱(4) 上并能在兩個立柱(4)上滑動，主液壓驅動裝置(I)的驅動桿(1-1)穿過上橫梁(2)并能在上橫梁(2)上上下滑動，主液壓驅動裝置(I)的驅動桿的端部與活動平臺(5)連接，上模板(6)連接在活動橫梁(5)下表面上,至少一個上模(7)連接在上模板(6)的下表面上,下模板(9)連接在下橫梁(10)的上表面上，至少一個下模(8)連接在下模板(9)的上表面上， 上模(7)與下模(8) —一對應設置，下模(8)的型腔的兩端分別設置有水平設置的側液壓驅動裝置(3)，每個側液壓驅動裝置(3)的輸出端連接有呈水平設置的沖頭(11)，與每個下模(8)對應設置的兩個沖頭(11)中的其中一個沖頭(11)的中部沿其軸向設置有充液通孔 (11-1)，高壓源(12)上的充液管(12-1)與充液通孔(11-1)連通。
2.根據權利要求1所述的一種大操作空間的內高壓成形機，其特征在于所述下模板(9)為長方形模板。
3.根據權利要求1或2所述的一種大操作空間的內高壓成形機，其特征在于所述上模(7)的數量為一個，下模(8)的數量為一個。
4.根據權利要求2所述的一種大操作空間的內高壓成形機，其特征在于所述上模(7) 的數量為兩個，下模(8)的數量為兩個。
5.根據權利要求4所述的一種大操作空間的內高壓成形機，其特征在于所述兩個下模(8)以立柱(4)的軸線為對稱軸對稱設置。
6.根據權利要求4所述的一種大操作空間的內高壓成形機，其特征在于所述兩個下模(8)沿下模板(9)的長度方向并列設置。
全文摘要
一種大操作空間的內高壓成形機，它涉及一種內高壓成形機，以解決現有的內高壓成形機不適用于成形軸線彎曲角度較大的管件以及操作空間小，只能用于單個管件的成形，生產效率較低，不便于實現機械化作業(yè)的問題，它包括高壓源，還包括主液壓驅動裝置、上橫梁、活動平臺、上模板、下模板、下橫梁、兩個立柱、至少一個上模、至少一個下模、至少兩個側液壓驅動裝置和與側液壓驅動裝置數量相一致的多個沖頭，上橫梁與下橫梁通過兩個立柱連接，至少一個下模連接在下模板上，下模的型腔的兩端分別設置有水平設置的側液壓驅動裝置，每個側液壓驅動裝置的輸出端連接有呈水平設置的沖頭。本發(fā)明用于復雜截面空心構件的成形。
文檔編號B21D26/033GK103008431SQ20131002019
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權日2013年1月18日
發(fā)明者王小松, 滕步剛, 曹健 申請人:哈爾濱工業(yè)大學