專利名稱：封頭成型設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種立柱式產(chǎn)品成型設(shè)備，尤其是指一種采用液壓、水壓和機(jī)械聯(lián)合作業(yè)，能有效提高生產(chǎn)效率，還能適應(yīng)不同形狀的封頭的生產(chǎn)，以獲得規(guī)范的封頭外形的封頭成型設(shè)備。
背景技術(shù)：
在汽車、機(jī)械五金等行業(yè)中，常用機(jī)械沖壓的方式來加工類似于壓力容器封頭的產(chǎn)品。該方式主要利用沖壓設(shè)備通過模具的作用，使坯料獲得所需要的零件形狀和尺寸。然而，采用這種加工方式時(shí)，沖壓件的表面質(zhì)量、尺寸公差、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等與模具結(jié)構(gòu)及其合理設(shè)計(jì)的關(guān)系很大，需花很多時(shí)間設(shè)計(jì)模具。而且當(dāng)封頭形狀、規(guī)格有變時(shí)，模具即需更新，導(dǎo)致成本較高、也難以滿足現(xiàn)代加工的時(shí)效性。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還有采用液壓-橡皮模成形的工藝來加工類似于封頭的產(chǎn)品，其特征在于用高壓液體通過橡皮模使工件成形，橡皮模與高壓液體組成一個(gè)流體凸模，對(duì)工件施加成型壓力進(jìn)行加工而成型。在該加工方式中，上下模通常是通過螺栓進(jìn)行連接的，因而在加工時(shí)多出了劃線、鉆孔、螺栓緊固等工序，浪費(fèi)了大量的人力物力，而且效率低下，在產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)的情況下，難以滿足生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種封頭成型設(shè)備，其采用液壓、水壓和機(jī)械聯(lián)合作業(yè)，能有效提高生產(chǎn)效率，還能適應(yīng)不同形狀封頭的生產(chǎn)，并獲得規(guī)范的封頭外形。
根據(jù)上述目的，本實(shí)用新型提供一種封頭成型設(shè)備，其包括一機(jī)臺(tái)、一坯料固定裝置、一水壓成型系統(tǒng)、一物料傳送裝置及一控制柜。該機(jī)臺(tái)包括上模座及下模座，其中，在該上模座的下表面上設(shè)有若干導(dǎo)軌；該下模座上表面設(shè)有一出水口及一通氣口，在該下模座上還鋪設(shè)有一密封板以供放置坯料并密封。該坯料固定裝置包括若干個(gè)可移動(dòng)地安裝在該上模座的導(dǎo)軌上的液壓缸及一置于坯料上壓緊的壓邊圈，這些液壓缸由一油壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，其活塞桿可上下運(yùn)動(dòng)而使其末端抵壓在壓邊圈上；該水壓成型系統(tǒng)包括至少一個(gè)電動(dòng)試壓泵、一儲(chǔ)水箱及相應(yīng)的水管，其中該電動(dòng)試壓泵通過水管分別與儲(chǔ)水箱及下模座的出水口相通，可將儲(chǔ)水箱內(nèi)的水抽出并加壓，再通過出水口注入該壓邊圈限定的成型空間內(nèi)；該控制柜用來協(xié)調(diào)控制該封頭成型設(shè)備的各組成部分動(dòng)作。
該上模座的下表面上還裝有若干絲桿，該絲桿的一端與該液壓缸連接，通過手動(dòng)或氣動(dòng)扳手驅(qū)動(dòng)該絲桿，并進(jìn)而推動(dòng)該液壓缸沿導(dǎo)軌移動(dòng)。
該電動(dòng)試壓泵內(nèi)部具有一水箱，從儲(chǔ)水箱內(nèi)抽出的水注入該水箱內(nèi)，并由電動(dòng)試壓泵將水箱中的水加壓后再通過出水口注入壓邊圈限定的成型空間內(nèi)。
該水壓系統(tǒng)還包括一連接于該出水口下方的排水閥以及一個(gè)分別與該排水閥及儲(chǔ)水箱相連的水泵，可由水泵將成型空間內(nèi)的水抽出并排至儲(chǔ)水箱內(nèi)。
該水壓系統(tǒng)還包括一與該通氣口相連通、并可在排水時(shí)將壓縮空氣注入成型空間內(nèi)的壓縮空氣管路。
該物料傳送裝置包括一小車、兩條平行的滑軌及若干支撐機(jī)架，這些支撐機(jī)架立設(shè)于機(jī)臺(tái)的一側(cè)且在這些支撐機(jī)架頂端支撐著供小車往返滑行的兩滑軌。
該油壓系統(tǒng)包括一油箱、一高壓泵、一低壓泵及相應(yīng)的油路，其中高壓泵是一個(gè)用來向這些液壓缸提供高壓油的壓力補(bǔ)償式變量軸向柱塞泵，低壓泵是用來向液壓缸提供低壓控制油的齒輪泵。
該控制柜包括控制液壓系統(tǒng)動(dòng)作的控制電路、控制水壓成型系統(tǒng)動(dòng)作的控制電路以及控制物料傳送裝置動(dòng)作的控制電路。
該控制柜的柜面上設(shè)有若干個(gè)分別對(duì)應(yīng)上述各控制電路的按鈕。
所述的密封板是由橡膠或其他高彈性的材料制成。
由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型至少具有下列優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備采用液壓、水壓和機(jī)械聯(lián)合作業(yè)，避免了手動(dòng)螺栓連接固定上下模，不僅快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)固地固定定位了封頭坯料，有效提高生產(chǎn)效率，而且還可通過更換不同的壓邊圈，而能適應(yīng)不同形狀封頭的生產(chǎn)，獲得規(guī)范的封頭外形。


圖1是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備的立體分解圖。
圖2是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備的立體組合圖。
圖3是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備的上模座翻轉(zhuǎn)后顯示液壓缸分布的視圖。
圖4是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備的加工狀態(tài)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備在加工封頭時(shí)的加工流程示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1及圖2，本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備包括一機(jī)臺(tái)1、一坯料固定裝置3、一水壓成型系統(tǒng)4、一物料傳送裝置5及一控制柜7。
其中，該機(jī)臺(tái)1包括上下相對(duì)的上模座11及下模座12。上模座11及下模座12之間裝有若干根貫穿該上模座11的導(dǎo)柱13，起到連接和支撐作用，且該上模座11可沿導(dǎo)柱13上下移動(dòng)。在該上模座11的下表面上設(shè)有若干根導(dǎo)軌14。該下模座12上中央位置設(shè)有一出水口17及一通氣口19，該下模座12的上表面上還鋪設(shè)有一密封板18，以便在加工時(shí)起密封作用，該密封板18可由橡膠制成，當(dāng)然也可是由其他高彈性材料制成，而且為獲得較好的密封效果，該密封板18可以是膠粘在該下模座12上的。還可將該密封板18的中部挖空，以露出該出水口17及通氣口19。
該坯料固定裝置3包括若干個(gè)液壓缸31及一可放置于坯料8上方的壓邊圈32及相應(yīng)的油壓系統(tǒng)33。這些液壓缸31是可移動(dòng)地安裝在該上模座11下表面上的導(dǎo)軌14上，具有保壓、自動(dòng)回程的功能，每個(gè)液壓缸31的活塞桿34均朝下，可上下運(yùn)動(dòng)而使其末端緊緊抵壓在壓邊圈32上，這樣，可在封頭9成型過程中的壓緊并固定壓邊圈32而確保坯料8不會(huì)發(fā)生水平的位移。該上模座11的下表面上還裝有若干個(gè)絲桿35，每根絲桿35的一端與一相應(yīng)的液壓缸31連接，可通過手動(dòng)或氣動(dòng)扳手調(diào)節(jié)該絲桿35，并進(jìn)而推動(dòng)相應(yīng)的液壓缸31沿導(dǎo)軌14移動(dòng)來改變液壓缸31位置，而可在生產(chǎn)不同類型、規(guī)格的封頭時(shí)，能適應(yīng)壓邊圈32形狀的變化，使得活塞桿34始終能準(zhǔn)確地緊壓在壓邊圈32上。該壓邊圈32的形狀有圓形、橢圓形、方圓形等各種形式，其可以根據(jù)不同封頭的外形、規(guī)格進(jìn)行選擇。通過選擇該壓邊圈32的形狀來控制封頭9的外形。
這些液壓缸31的液壓工作原理如下這些液壓缸31是由該油壓系統(tǒng)33驅(qū)動(dòng)的，在本實(shí)用新型中，該油壓系統(tǒng)33裝在上模座上表面上，包括一油箱60、一高壓泵61、一低壓泵62、相應(yīng)油路63，其中高壓泵61是一個(gè)壓力補(bǔ)償式變量軸向柱塞泵，用來為這些液壓缸31提供高壓油來。低壓泵62為齒輪泵，是用來為液壓缸31提供低壓油。且這些液壓缸31可以分成兩組，如圖3所示，在本實(shí)用新型的這一實(shí)施方式中，有12個(gè)液壓缸，可將相鄰的三個(gè)液壓缸以及與這三個(gè)液壓缸中心對(duì)稱的三個(gè)液壓缸分在第一組，而其余的作為第二組(當(dāng)然，分組方式可以多樣化，如，將相互間隔的液壓缸分在同一組)，而且，同一組的液壓缸實(shí)現(xiàn)同步，不同組的液壓缸不同步。在成型封頭時(shí)，在控制柜7的協(xié)調(diào)下，通過連鎖功能，在第一組液壓缸動(dòng)作結(jié)束后，第二組液壓缸才動(dòng)作，而在封頭定形完成之后，則是第二組液壓缸先進(jìn)行卸壓回程動(dòng)作，然后才是第一組液壓缸進(jìn)行卸壓回程。
該水壓成型系統(tǒng)4是用來提供封頭成型所需的原動(dòng)力。該水壓成型系統(tǒng)4包括至少一個(gè)電動(dòng)試壓泵41(在本實(shí)施例中所示為3個(gè))、一水泵42、一儲(chǔ)水箱43及相應(yīng)的水管44。其中該電動(dòng)試壓泵41是按照國(guó)家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的，其內(nèi)部具有一水箱(圖未示出)。該電動(dòng)試壓泵41通過水管44分別與儲(chǔ)水箱43及下模座12的出水口17相連通，該電動(dòng)試壓泵41可將儲(chǔ)水箱43內(nèi)的水抽出注入其內(nèi)部的水箱內(nèi)，再將水加壓并通過下模座12的出水口17排出提供成型高壓水。在出水口17與儲(chǔ)水箱43之間還裝有一排水閥(圖未示出)及一水泵42，在成型完成后打開該排水閥，可由水泵42將水通過出口水17抽出再注入儲(chǔ)水箱43內(nèi)循環(huán)使用。該水壓系統(tǒng)4還可包括一與下模座12上的通氣口19相連的壓縮空氣管路(圖未示出)，其可在排水時(shí)通過該通氣口19將壓縮空氣注入成型空間內(nèi)以增加排水速度。
該物料傳送裝置5包括一小車51、兩條平行的滑軌52及若干支撐機(jī)架53，這些支撐機(jī)架53立設(shè)于機(jī)臺(tái)1的一側(cè)且在這些支撐機(jī)架53頂端支撐著兩滑軌52，以供小車51在該滑軌52上往返滑行。該小車51可用來進(jìn)行壓邊圈32的傳送、坯料的送進(jìn)及成型封頭的送出。為了方便拆裝，支撐機(jī)架53可采用分體式結(jié)構(gòu)。
該控制柜7內(nèi)設(shè)有調(diào)整各液壓缸31的液壓參數(shù)并能控制液壓系統(tǒng)33動(dòng)作的控制電路、控制水壓成型系統(tǒng)4動(dòng)作的控制電路以及控制小車51在滑軌52上滑行的控制電路。在該控制柜7柜面上設(shè)有若干個(gè)分別對(duì)應(yīng)上述各控制電路的按鈕72，以便于加工操作。通過這些控制電路可以驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)33的高壓水泵61、低壓泵62、水壓成型系統(tǒng)4的電動(dòng)試壓泵41、水泵42等，進(jìn)而可協(xié)調(diào)控制該封頭成型設(shè)備的各部件的動(dòng)作。
該封頭成型設(shè)備將水壓成型原理、液壓原理及機(jī)械原理完美結(jié)合，并應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備可用來加工多種封頭，如汽車封頭、壓力容器封頭等。
請(qǐng)參閱圖4，所示是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備的加工狀態(tài)示意圖，在圖4所示的實(shí)施例中，液壓缸31總數(shù)為8個(gè)，由于是均勻分布，從圖3的視角方向可見4個(gè)。圖5是本實(shí)用新型的封頭成型設(shè)備在加工封頭時(shí)的加工流程示意圖。在加工封頭9時(shí)，首先將液壓缸31的液壓參數(shù)調(diào)整好，并將壓邊圈32調(diào)整到安裝壓邊圈32的高度，再用小車51將壓邊圈32送進(jìn)工位，可用諸如掛鉤的連接件將壓邊圈32連接在液壓缸31的活塞桿34的下端，并控制活塞桿34向上運(yùn)動(dòng)而提升壓邊圈32，之后，讓小車51退出工位；其次，將封頭坯料8放在小車51上，送進(jìn)工位，并用掛鉤將封頭坯料8連接在壓邊圈32下方，再次控制活塞桿34向上運(yùn)動(dòng)而將壓邊圈32及封頭坯料8一同提升，讓小車51退出工位；然后，由低壓泵62為液壓缸31提供低壓油來驅(qū)動(dòng)活塞桿34動(dòng)作，使活塞桿34向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)封頭坯料8疊放到密封板18上時(shí)，解除坯料8與壓邊圈32之間的連接，此時(shí)，壓邊圈32壓放在坯料8上；接著，通過高壓泵61為各液壓缸31提供高壓動(dòng)力，使活塞桿34緊緊抵壓住壓邊圈32，按照設(shè)定好的壓力保壓，此外，還可以根據(jù)要加工成型的封頭9的尺寸要求設(shè)置一高度標(biāo)尺(圖未示出)。這樣，不僅壓邊圈32及坯料8均被牢固地定位，而且密封板18也被壓緊變形，從而很好地起到密封效果。所述的壓邊圈32是用來控制封頭形狀的，根據(jù)不同形狀的封頭9需更換相應(yīng)的壓邊圈32。由于壓邊圈32的形狀不同，液壓缸31的位置也要做相應(yīng)改變，可通過手動(dòng)或氣動(dòng)扳手來控制絲桿35轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)液壓缸31沿著裝在上模座11的下表面上的導(dǎo)軌14滑動(dòng)來調(diào)整液壓缸31的位置以適應(yīng)不同形狀的壓邊圈32，而能使其活塞桿34準(zhǔn)確地抵壓在壓邊圈32上。
完成上述的成型前步驟后，再操作控制柜7上相應(yīng)的按鈕72來啟動(dòng)電動(dòng)試壓泵41，將儲(chǔ)水箱43內(nèi)的水抽出注入電動(dòng)試壓泵41的內(nèi)部水箱中，并由電動(dòng)試壓泵41加壓后將高壓水從下模座12的出水口17排出，此時(shí)，由于密封板18被壓邊圈32壓緊密封，高壓水無法向四周排出，使得封頭坯料8在高壓水的壓力作用下，在壓邊圈32限定的空間內(nèi)向上隆起而使坯料8成型，當(dāng)達(dá)到高度標(biāo)尺位置時(shí)，再保持水壓一定時(shí)間來對(duì)封頭9予以最終定形；定形完成之后，打開排水閥將高壓水排出至儲(chǔ)水箱43內(nèi)以實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)使用，為加速排水，可啟動(dòng)該水泵42抽水。當(dāng)排水到一定程度后由于大氣壓及成型空間內(nèi)形成真空等因素，剩余的水排不出來，此時(shí)需通過壓縮空氣管路向成型空間內(nèi)注入壓縮空氣，來壓迫剩余的水快速排完。
排水完成后，再用掛鉤將封頭9與壓邊圈32連接起來，控制液壓缸31的活塞桿34向上運(yùn)動(dòng)而提升壓邊圈32及封頭9，此時(shí)再滑進(jìn)小車51，解除封頭9與壓邊圈32的連接，封頭9即落在小車51上，將小車51退出平臺(tái)，即可將成型好的封頭9吊運(yùn)至封頭翻邊機(jī)進(jìn)行翻邊等后續(xù)加工。
本實(shí)施例只是為了進(jìn)一步更清楚地描述本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。應(yīng)該可以理解，本實(shí)用新型并不僅限于實(shí)施例所做的闡述，任何基于本實(shí)用新型的修改和本實(shí)用新型的等同物都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求的構(gòu)思和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種封頭成型設(shè)備，包括一機(jī)臺(tái)、一坯料固定裝置、一水壓成型系統(tǒng)、一物料傳送裝置及控制柜，其中該機(jī)臺(tái)包括上模座及下模座，其特征在于該上模座的下表面上設(shè)有若干導(dǎo)軌，該下模座上表面設(shè)有一出水口及一通氣口，在該下模座上還鋪設(shè)有一密封板以供放置坯料并密封；該坯料固定裝置包括若干個(gè)可移動(dòng)地安裝在該上模座的導(dǎo)軌上的液壓缸及一置于坯料上壓緊的壓邊圈，這些液壓缸由一油壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，其活塞桿可上下運(yùn)動(dòng)而使其末端抵壓在壓邊圈上；該水壓成型系統(tǒng)包括至少一個(gè)電動(dòng)試壓泵、一儲(chǔ)水箱及相應(yīng)水管，其中該電動(dòng)試壓泵通過水管分別與儲(chǔ)水箱及下模座的出水口相通，可將儲(chǔ)水箱內(nèi)的水抽出并加壓，再通過出水口注入該壓邊圈限定的成型空間內(nèi)對(duì)坯料施壓成型。
2.如權(quán)利要求1所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該上模座的下表面上還裝有若干絲桿，該絲桿的一端與該液壓缸連接，通過手動(dòng)或氣動(dòng)扳手驅(qū)動(dòng)該絲桿，并進(jìn)而推動(dòng)該液壓缸沿導(dǎo)軌移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該電動(dòng)試壓泵內(nèi)部具有一水箱，從儲(chǔ)水箱內(nèi)抽出的水注入該水箱內(nèi)，并由電動(dòng)試壓泵將水箱中的水加壓后再通過出水口注入壓邊圈限定的成型空間內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該水壓系統(tǒng)還包括一連接于該出水口下方的排水閥以及一個(gè)分別與該排水閥及儲(chǔ)水箱相連的水泵，可由水泵將成型空間內(nèi)的水抽出并排至儲(chǔ)水箱內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該水壓系統(tǒng)還包括一與該通氣口相連通、并可在排水時(shí)將壓縮空氣注入成型空間內(nèi)的壓縮空氣管路。
6.如權(quán)利要求1所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該物料傳送裝置包括一小車、兩條平行的滑軌及若干支撐機(jī)架，這些支撐機(jī)架立設(shè)于機(jī)臺(tái)的一側(cè)且在這些支撐機(jī)架頂端支撐著供小車往返滑行的兩滑軌。
7.如權(quán)利要求1或2所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該油壓系統(tǒng)裝設(shè)在上模座的上表面上，其包括一油箱、一高壓泵、一低壓泵及相應(yīng)的油路，其中高壓泵是一個(gè)用來向這些液壓缸提供高壓油的壓力補(bǔ)償式變量軸向柱塞泵，低壓泵是用來向液壓缸提供低壓控制油的齒輪泵。
8.如權(quán)利要求1所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該控制柜包括控制液壓系統(tǒng)動(dòng)作的控制電路、控制水壓成型系統(tǒng)動(dòng)作的控制電路以及控制物料傳送裝置動(dòng)作的控制電路。
9.如權(quán)利要求8所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該控制柜的柜面上設(shè)有若干個(gè)分別對(duì)應(yīng)上述各控制電路的按鈕。
10.如權(quán)利要求1所述的封頭成型設(shè)備，其特征在于該密封板由橡膠制成。
專利摘要一種封頭成型設(shè)備，包括一機(jī)臺(tái)、一坯料固定裝置、一水壓成型系統(tǒng)、一物料傳送裝置及一控制柜。該機(jī)臺(tái)包括上模座及下模座，該上模座的下表面上設(shè)有若干導(dǎo)軌；該下模座上表面設(shè)有一出水口及一通氣口，在該下模座上還鋪設(shè)有一密封板以供放置坯料并密封。該坯料固定裝置包括若干個(gè)可移動(dòng)地安裝在該上模座的導(dǎo)軌上的液壓缸及一置于坯料上壓緊的壓邊圈，這些液壓缸由一油壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，其活塞桿的末端可緊抵在壓邊圈上；該水壓成型系統(tǒng)包括至少一個(gè)電動(dòng)試壓泵、一儲(chǔ)水箱及相應(yīng)的水管，其中該電動(dòng)試壓泵通過水管可將儲(chǔ)水箱內(nèi)的水抽出并加壓注入該壓邊圈限定的成型空間內(nèi)；該控制柜用來協(xié)調(diào)控制該封頭成型設(shè)備的各組成部分動(dòng)作。
文檔編號(hào)B21D26/02GK2700019SQ20042004982
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者范建湘 申請(qǐng)人:東莞市永強(qiáng)汽車制造有限公司