專利名稱：四柱式拉伸脹形液壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，該機(jī)既可以完成拉伸工藝，又可以完成脹形工藝，是一種在單臺(tái)設(shè)備完成兩種截然不同工藝的四柱液壓機(jī)。
背景技術(shù)：
利用拉伸模將平板毛坯或開口空心毛坯沖壓成容器狀零件的沖壓過程稱為拉伸。拉伸是主要的沖壓工藝之一，應(yīng)用十分廣泛，像日常生活中的五金制品、家電產(chǎn)品外殼內(nèi)膽、汽車和摩托車的一些罩件、覆蓋件等都是應(yīng)用拉伸工藝成型的。四柱式拉伸液壓機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的拉伸設(shè)備，其構(gòu)成如圖1A和圖1B所示，主要包括大缸38、快速缸36、上梁67、中梁68、下梁69、操作臺(tái)70、壓邊缸33、油箱24、液壓系統(tǒng)66、馬達(dá)油泵71、電氣控制系統(tǒng)73、立柱72。脹形是使金屬板料或毛坯件中間的局部位置上產(chǎn)生鼓凸變形，從而獲得其表面積增大的零件的一種成形方法；或是利用壓力將直徑小的空心零件(一般由板料滾彎焊接而成)、管材、板材，由內(nèi)向外膨脹為直徑較大的曲母線零件的一種成型方法。不規(guī)則形狀的非旋轉(zhuǎn)體零件有時(shí)也用脹形方法成型。脹形件在飛機(jī)、儀器、儀表、民用產(chǎn)品(例如真空杯、保溫瓶、咖啡壺等)等制造業(yè)中廣泛應(yīng)用。脹形分為剛模脹形和軟模脹形(介質(zhì)包括液體、氣體、橡膠及聚氨脂等)。四柱式脹形液壓機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的脹形設(shè)備，其構(gòu)成如圖2A和圖2B所示，主要包括大缸38、快速缸36、上梁67、中梁68、下梁69、操作臺(tái)70、水箱23、油箱24、增壓缸12、水壓系統(tǒng)611、馬達(dá)油泵71、工作臺(tái)墊板64、擋水板65、立柱72、液壓系統(tǒng)66、電氣控制系統(tǒng)73。
由于拉伸和脹形工藝過程差別很大，所以拉伸和脹形設(shè)備一般都被制造廠分別獨(dú)立制造，這樣將使設(shè)備使用廠家如果既需要拉伸又需要脹形設(shè)備，必須購買這兩種設(shè)備，這樣設(shè)備使用廠家生產(chǎn)成本增加，同時(shí)廠房利用率也成倍降低。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服拉伸和脹形設(shè)備必須相互獨(dú)立，造成設(shè)備使用廠家生產(chǎn)成本高等方面的不足，本實(shí)用新型提供了一種四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，該種設(shè)備巧妙地利用拉伸設(shè)備和脹形設(shè)備其中共性，在拉伸和脹形機(jī)基礎(chǔ)上合二為一，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種新型設(shè)備四柱式拉伸脹形液壓機(jī)。該設(shè)備既可以利用拉伸模并用拉伸程序可以完成拉伸成型工藝；也可以利用脹形模并用脹形程序可以完成脹形成型工藝，達(dá)到一機(jī)兩用目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為該四柱式拉伸脹形液壓機(jī)具有對拉伸、脹形電氣之間進(jìn)行切換的控制裝置，該控制裝置包含有用于拉伸、脹形電氣控制的可編程控制器PLC、用于拉伸、脹形程序切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)。
另外，該控制裝置更包含有操作臺(tái)、用于拉伸、脹形工作轉(zhuǎn)換的行程開關(guān)、繼電器、換向閥、及電磁鐵；該繼電器分為時(shí)間繼電器和壓力繼電器，該換向閥分為電磁換向閥和電液換向閥；并且該電磁換向閥和電液換向閥設(shè)有用于控制油路的控制位，該控制位分為左位、中位、右位。
通過本實(shí)用新型的技術(shù)方案達(dá)到的有益效果是可以得到一種既可以完成拉伸工藝，又可以完成脹形工藝的新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1A是現(xiàn)有的四柱式拉伸液壓機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)正視圖；圖1B是現(xiàn)有的四柱式拉伸液壓機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)左視圖；
圖2A是現(xiàn)有的四柱式脹形液壓機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)正視圖；圖2B是現(xiàn)有的四柱式脹形液壓機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)左視圖；圖3A是本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)正視圖；圖3B是本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)左視圖；圖4是本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)的液壓原理圖。
具體實(shí)施方式
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用以下技術(shù)方案，予以實(shí)現(xiàn)。
其結(jié)構(gòu)如圖3A和圖3B所示，本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)包含大缸38、快速缸36、上梁67、中梁68、下梁69、操作臺(tái)70、壓邊缸33、油箱24、增壓缸12、液壓系統(tǒng)66、水壓系統(tǒng)611、馬達(dá)油泵71、工作臺(tái)墊板64、擋水板65、立柱72，并且，其重點(diǎn)在于，該四柱式拉伸脹形液壓機(jī)具有對拉伸、脹形電氣之間進(jìn)行切換的控制裝置，該控制裝置包含有用于拉伸、脹形電氣控制的可編程控制器PLC、用于拉伸、脹形程序切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)，利用此開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，控制準(zhǔn)確可靠，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)整方便。
另外，該控制裝置更包含有操作臺(tái)70、用于拉伸、脹形工作轉(zhuǎn)換的行程開關(guān)、繼電器、換向閥、及電磁鐵；該繼電器分為時(shí)間繼電器和壓力繼電器，該換向閥分為電磁換向閥和電液換向閥；并且該電磁換向閥和電液換向閥設(shè)有用于控制油路的控制位，該控制位分為左位、中位、右位。
其具體工作原理如圖4所示，本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)有兩個(gè)泵，變量柱塞泵1與溢流閥3相連接，并由該溢流閥3調(diào)定其最高工作壓力，并用遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5實(shí)行遠(yuǎn)程控制。高壓齒輪泵20是一個(gè)高壓小流量定量泵，與溢流閥21相連接，用于補(bǔ)水排氣，其壓力由溢流閥21調(diào)定。啟動(dòng)時(shí)，按啟動(dòng)按鈕，電磁鐵全部處于失電狀態(tài)，大電機(jī)27啟動(dòng)帶動(dòng)與之相連的變量柱塞泵1工作，變量柱塞泵1輸出的油經(jīng)單向閥9、溢流閥3和電液換向閥48、電液換向閥28、電液換向閥8中位、冷卻器7流回油箱24，空載起動(dòng)。
當(dāng)本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)進(jìn)行半自動(dòng)拉伸工作時(shí)，通過設(shè)于操作臺(tái)70上的轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，并利用電氣控制系統(tǒng)啟動(dòng)拉伸程序，開始進(jìn)行半自動(dòng)拉伸工作。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)拉伸工作循環(huán)的工作原理及步驟如下1.大缸快速下行按下轉(zhuǎn)換開關(guān)，電磁鐵YA1、電磁鐵YA8得電，電磁換向閥6和電液換向閥48換至右位，控制油經(jīng)電液換向閥48右位使液控單向閥39打開。此時(shí)油液流動(dòng)情況為進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48右位→快速缸36上腔。
回油路快速缸36下腔→液控單向閥39→平衡閥40→電液換向閥48右位→電液換向閥28中位→電液換向閥8中位→冷卻器7→油箱24。
在工作時(shí)，大缸38帶動(dòng)中梁68迅速下行，變量柱塞泵1雖處于最大流量狀態(tài)，但不能滿足其需要，因而大缸38上腔形成負(fù)壓，充液箱41的油液經(jīng)充液閥42進(jìn)入大缸38上腔。
2.大缸轉(zhuǎn)慢速靠模，加壓當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68下行至一定位置觸動(dòng)行程開關(guān)50后，電磁鐵YA11得電，這時(shí)變量柱塞泵1出來的壓力油分為兩路，一路由變量柱塞泵1→電液換向閥48右位→快速缸36上腔；另一路由變量柱塞泵1→電液換向閥48右位→電液換向閥46左位→單向閥45→大缸38上腔。這樣，大缸38上腔壓力升高，充液閥42關(guān)閉，大缸38下行速度變慢靠模。當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68靠模后，阻力迅速增加，大缸38上腔壓力進(jìn)一步提高，當(dāng)大缸38上腔壓力增加到某一值時(shí)，變量柱塞泵1開始變量，輸出流量減小，因而大缸38速度進(jìn)一步減小。
與此同時(shí)，當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68靠模后，由于壓邊缸33的活塞在工作循環(huán)的開始已上升到一定位置，壓邊缸33的下腔既能形成一定壓力，又能隨大缸38帶動(dòng)中梁68下壓而下降。這時(shí)，電液換向閥28處于中位，大缸38帶動(dòng)中梁68下壓時(shí)壓邊缸33的活塞隨之下行，壓邊缸33下腔油液經(jīng)溢流閥29流回油箱24，使壓邊缸33的下腔保持所需壓邊力。調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥30即可改變浮動(dòng)壓邊力。壓邊缸33上腔則經(jīng)單向閥32從油箱24補(bǔ)油。
3.泄壓、大缸回程退料缸頂出、壓邊缸延時(shí)上行當(dāng)大缸38上腔壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器44發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵YA8、電磁鐵YA1、電磁鐵YA11失電，電磁鐵YA7、電磁鐵YA2、電磁鐵YA12、電磁鐵YA10、電磁鐵YA14得電，電液換向閥48、電磁換向閥6換至左位，電液換向閥46換至中位，電磁換向閥35、電磁換向閥54換至右位，充液閥42被打開，大缸38上腔泄壓后大缸38低壓回程退料缸37頂出，最高壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5調(diào)定；同時(shí)使時(shí)間繼電器延時(shí)發(fā)出信號(hào)，電磁鐵YA5得電，電液換向閥28換至左位，壓邊缸33上行。溢流閥53為快速缸36下腔安全閥。此時(shí)油液流動(dòng)情況為快速缸36下腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48左位→平衡閥40→液控單向閥39→快速缸36下腔。
大缸38上腔回油路大缸38上腔→充液閥42→充液箱41。
壓邊缸33下腔進(jìn)油路快速缸36上腔→電液換向閥48左位→電液換向閥28左位→壓邊缸33下腔。
壓邊缸33上腔回油路壓邊缸33上腔→電液換向閥28左位→電液換向閥8中位→冷卻器7→油箱24。
退料缸37上腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電磁換向閥35右位→退料缸37上腔。
退料缸37下腔回油路退料缸37下腔→電磁換向閥35右位→油箱24。
4.退料缸頂出到位停，大缸回程到位停當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68上行至觸動(dòng)行程開關(guān)51時(shí)，電磁鐵YA10失電，電磁換向閥35換至中位，退料缸37頂出到位停。當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68上行至觸動(dòng)行程開關(guān)49時(shí)，電磁鐵YA7、電磁鐵YA14失電，電磁換向閥54換至常態(tài)位，電液換向閥48換至中位，大缸38回程到位停。此時(shí)油液流動(dòng)情況為
壓邊缸33下腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48中位→電液換向閥28左位→壓邊缸33下腔。
壓邊缸33上腔回油路壓邊缸33上腔→電液換向閥28左位→電液換向閥8中位→冷卻器7→油箱24。
5.壓邊缸上行到位停當(dāng)壓邊缸33上行至觸動(dòng)行程開關(guān)34時(shí)，電磁鐵YA5、電磁鐵YA2失電，電液換向閥28換至中位，壓邊缸33上行到位停。此時(shí)油液流動(dòng)情況為吸油濾油器2→變量柱塞泵1→溢流閥3→冷卻器7→油箱24。變量柱塞泵1卸載。
當(dāng)本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)進(jìn)行半自動(dòng)脹形工作時(shí)，通過設(shè)于操作臺(tái)70上的轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，并利用電氣控制系統(tǒng)啟動(dòng)脹形程序，開始進(jìn)行半自動(dòng)脹形工作。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)脹形工作循環(huán)的工作原理及步驟如下1.大缸快速下行按下轉(zhuǎn)換開關(guān)，電磁鐵YA1、電磁鐵YA8得電，電磁換向閥6和電液換向閥48換至右位，控制油經(jīng)電液換向閥48右位使液控單向閥39打開。此時(shí)油液流動(dòng)情況為進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48右位→快速缸36上腔。
回油路快速缸36下腔→液控單向閥39→平衡閥40→電液換向閥48右位→電液換向閥28中位→電液換向閥8中位→冷卻器7→油箱24。
大缸38帶動(dòng)中梁68迅速下行，變量柱塞泵1雖處于最大流量狀態(tài)，但不能滿足其需要，因而大缸38上腔形成負(fù)壓，充液箱41的油液經(jīng)充液閥42進(jìn)入大缸38上腔。
2.大缸轉(zhuǎn)慢速靠模、保壓鎖模、增壓缸頂出一段當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68下行至一定位置觸動(dòng)行程開關(guān)50后，電磁鐵YA11得電，這時(shí)變量柱塞泵1出來的壓力油分為兩路，一路由變量柱塞泵1→電液換向閥48右位→快速缸36上腔；另一路由變量柱塞泵1→電液換向閥48右位→電液換向閥46左位→單向閥45→大缸38上腔。這樣，大缸38上腔壓力升高，充液閥42關(guān)閉，大缸38下行速度變慢靠模。
當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68靠模后，阻力迅速增加，大缸38上腔壓力進(jìn)一步提高，當(dāng)大缸38上腔壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器44發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵YA8、電磁鐵YA11失電，電液換向閥48、電液換向閥46換至中位，大缸38上腔封閉，單向閥45、電磁球閥47和充液閥42的閥芯錐面保證了大缸38上腔良好的密封性，使大缸38上腔保壓，模具被穩(wěn)定地鎖住，保壓時(shí)間由壓力繼電器44所控制的時(shí)間繼電器調(diào)整；使電磁鐵YA4得電，電液換向閥8換至右位，增壓缸12頂出。此時(shí)油液流動(dòng)情況為增壓缸12左腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48中位→電液換向閥8右位→增壓缸12左腔。
增壓缸12右腔回油路增壓缸12右腔→電液換向閥8右位→冷卻器7→油箱24。
3.補(bǔ)水系統(tǒng)補(bǔ)水、排氣當(dāng)增壓缸12帶動(dòng)的撞塊行至一定位置觸動(dòng)行程開關(guān)14后，電磁鐵YA4、電磁鐵YA1失電，電液換向閥8換至中位，變量柱塞泵1卸載。小電機(jī)26啟動(dòng)，齒輪泵20工作，水箱23中乳化液經(jīng)吸油濾油器22→齒輪泵20→高壓單向閥16→到增壓缸12水腔和模具型腔25。電磁鐵YA13得電，乳化液經(jīng)吸油濾油器22→齒輪泵20→到電磁換向閥17右位打開排氣閥15，使模具型腔25氣體排出。
4.補(bǔ)水到壓，增壓缸增壓當(dāng)增壓缸12水腔壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器18發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵YA13失電，電磁鐵YA4、YA1得電，電磁換向閥17換至常態(tài)位，電液換向閥8、電磁換向閥6換至左位，電機(jī)26停止，高壓齒輪泵20停止工作，增壓缸12頂出增壓。此時(shí)油液流動(dòng)情況為增壓缸12左腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48中位→電液換向閥8右位→增壓缸12左腔。
增壓缸12右腔回油路增壓缸12右腔→電液換向閥8右位→冷卻器7→油箱24。
5.增壓缸增壓到壓回程、大缸延時(shí)泄壓回程當(dāng)增壓缸12左腔壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器10發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵YA1、電磁鐵YA4失電，電磁鐵YA2、電磁鐵YA3得電，電磁換向閥6、電液換向閥8換至左位，增壓缸12回程。同時(shí)時(shí)間繼電器開始計(jì)時(shí)。此時(shí)油液流動(dòng)情況為增壓缸12右腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48中位→電液換向閥8右位→增壓缸12右腔。
增壓缸12左腔回油路增壓缸12左腔→電液換向閥8左位→冷卻器7→油箱24。
時(shí)間繼電器計(jì)時(shí)結(jié)束發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵YA12先得電，大缸38泄壓；使電磁鐵YA7、電磁鐵YA14得電，電液換向閥48換至左位，電磁換向閥54換至右位，充液閥42被打開，大缸38上腔泄壓后大缸38低壓回程。最高壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5調(diào)定。溢流閥53為快速缸36下腔安全閥。此時(shí)油液流動(dòng)情況為快速缸36下腔進(jìn)油路吸油濾油器2→變量柱塞泵1→單向閥9→電液換向閥48左位→平衡閥40→液控單向閥39→快速缸36下腔。
大缸38上腔回油路大缸38上腔→充液閥42→充液箱41。
增壓缸12右腔進(jìn)油路快速缸36上腔→電液換向閥48左位→電液換向閥28中位→電液換向閥8左位→增壓缸12右腔。
增壓缸12左腔回油路增壓缸12左腔→電液換向閥8左位→冷卻器7→油箱24。
6.增壓缸回程到位、大缸回程到位停當(dāng)增壓缸12帶動(dòng)的撞塊行至一定位置觸動(dòng)行程開關(guān)13后，電磁鐵YA3失電，電液換向閥8換至中位，增壓缸12回程到位停。當(dāng)大缸38帶動(dòng)中梁68上行至觸動(dòng)行程開關(guān)49時(shí)，電磁鐵YA7、電磁鐵YA14失電，電磁換向閥54換至常態(tài)位，電液換向閥48換至中位，大缸38回程到位停。此時(shí)油液流動(dòng)情況為吸油濾油器2→變量柱塞泵1→溢流閥3→冷卻器7→油箱24。變量柱塞泵1卸載。
通過上述的原理，并利用本實(shí)用新型四柱式拉伸脹形液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過控制裝置，即可按需要進(jìn)行拉伸或脹形作業(yè)，達(dá)到一機(jī)兩用的目的。
綜上所述，本實(shí)用新型從使用目的上、效能上、進(jìn)步性及新穎性等觀點(diǎn)進(jìn)行闡述，其具有的實(shí)用進(jìn)步性，已符合新型專利法所強(qiáng)調(diào)的功能增進(jìn)及實(shí)用要件，本實(shí)用新型以上的實(shí)施說明及附圖所示，為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例之一，并非以此局限本實(shí)用新型，是以，舉凡與本實(shí)用新型的構(gòu)造、裝置、特征等近似、雷同者，均應(yīng)屬本實(shí)用新型的創(chuàng)設(shè)目的及申請專利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該液壓機(jī)具有對拉伸、脹形電氣之間進(jìn)行切換的控制裝置，該控制裝置包含有用于拉伸、脹形電氣控制的可編程控制器PLC、用于拉伸、脹形程序切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該控制裝置更包含有操作臺(tái)、用于拉伸、脹形工作轉(zhuǎn)換的行程開關(guān)、繼電器、換向閥、及電磁鐵。
3.如權(quán)利要求2所述的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該繼電器為時(shí)間繼電器和壓力繼電器。
4.如權(quán)利要求2所述的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該換向閥為電磁換向閥和電液換向閥。
5.如權(quán)利要求4所述的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該電磁換向閥及該電液換向閥設(shè)有用于控制油路的控制位。
6.如權(quán)利要求5所述的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該電磁換向閥的控制位為左位、中位、右位。
7.如權(quán)利要求5所述的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其特征在于該電液換向閥的控制位為左位、中位、右位。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種四柱式拉伸脹形液壓機(jī)，其重點(diǎn)在于該液壓機(jī)具有對拉伸、脹形電氣之間進(jìn)行切換的控制裝置，該控制裝置包含有用于拉伸、脹形電氣控制的可編程控制器PLC、用于拉伸、脹形程序切換的轉(zhuǎn)換開關(guān)，利用此開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，控制準(zhǔn)確可靠，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)整方便。通過上述結(jié)構(gòu)，可以得到一種既可以完成拉伸工藝，又可以完成脹形工藝的四柱式拉伸脹形液壓機(jī)。
文檔編號(hào)B30B15/16GK2908135SQ200520145178
公開日2007年6月6日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者陳銳球 申請人:陳銳球