本發(fā)明涉及水脹成形設(shè)備，尤其是一種內(nèi)高壓成形機(jī)。

背景技術(shù)：

內(nèi)高壓成形也叫液壓成形或者液力成形，是一種利用液體作為成形介質(zhì)，通過(guò)控制內(nèi)壓力和材料流動(dòng)來(lái)達(dá)到成形中空零件目的的材料成形工藝。在汽車、航空、航天制造領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，尤其在汽車生產(chǎn)中，如轎車副車架、儀表盤支架、后副車架加強(qiáng)管、suv縱橫臂、副車架縱臂及橫臂、熱端排氣歧管等零件的加工中都逐漸采用內(nèi)高壓液力成形工藝取代傳統(tǒng)的加工工藝。

目前，現(xiàn)有用于內(nèi)高壓成形的水脹成形設(shè)備，主要包括主缸(合模缸)、增壓裝置、水箱和補(bǔ)料側(cè)缸等部件，兩個(gè)補(bǔ)料側(cè)缸分別布置在模具的兩側(cè)，并固定在機(jī)架的下橫梁的上表面。然而，在現(xiàn)有的水脹成形設(shè)備中，兩個(gè)補(bǔ)料側(cè)缸的中心線等高，這導(dǎo)致現(xiàn)有的內(nèi)高壓成形機(jī)適用范圍局限，只適用于普通管件的成形(即管件兩端的中心線共線)，并不適用于異型管件(管件兩端的中心線不共線)的成形。

為此，有必要研究一種適用于普通管件和異型管件加工的內(nèi)高壓成形機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于普通管件和異型管件加工的內(nèi)高壓成形機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種內(nèi)高壓成形機(jī)，包括機(jī)架、成形液存儲(chǔ)裝置、增壓注射裝置以及模具；該成型液存儲(chǔ)裝置與增壓注射裝置相連通；在機(jī)架內(nèi)設(shè)有可相對(duì)機(jī)架升降的活動(dòng)橫梁；模具包括相互配合的成形上模和成形下模，該成形上模固定在活動(dòng)橫梁上，該成形下模固定在機(jī)架上；特別的，該機(jī)架內(nèi)還設(shè)有至少兩個(gè)位于模具周側(cè)的側(cè)推料裝置；該側(cè)推料裝置包括固定座和側(cè)缸；該固定座內(nèi)設(shè)有避空位，該避空位內(nèi)設(shè)有提升機(jī)構(gòu)；該側(cè)缸穿過(guò)避空位布置，側(cè)缸上設(shè)有可往復(fù)靠近模具的活塞桿，該活塞桿上設(shè)有與模具端側(cè)開(kāi)口相配的推頭塊，該推頭塊與增壓注射裝置相連通；該提升機(jī)構(gòu)上設(shè)有可相對(duì)機(jī)架升降的運(yùn)動(dòng)部，該運(yùn)動(dòng)部與側(cè)缸相連，且該運(yùn)動(dòng)部的升降路徑平行于活動(dòng)橫梁的升降路徑。

本發(fā)明的原理如下：

成形上模與成形下模相互閉合，即構(gòu)成水脹成形用的模具。本內(nèi)高壓成形機(jī)的模具可根據(jù)待成形管件的形狀進(jìn)行選取或加工。除上下端側(cè)外，模具的左右端側(cè)或者前后端側(cè)一般會(huì)預(yù)留有開(kāi)口，以供成形液注入。根據(jù)模具端側(cè)開(kāi)口的高度，工人可控制提升機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)側(cè)缸沿提升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部的升降路徑移動(dòng)，從而調(diào)整位于側(cè)缸的活塞桿上的推頭塊的高度，使其對(duì)準(zhǔn)模具對(duì)應(yīng)端側(cè)的開(kāi)口。成形液由成形液存儲(chǔ)裝置中引出，經(jīng)增壓注射裝置后，由推頭塊輸入模具內(nèi)，即可令模具內(nèi)的管件脹形成形。

位于模具周側(cè)的兩個(gè)側(cè)缸均可由對(duì)應(yīng)的提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)升降，使分別位于兩個(gè)側(cè)缸活塞桿上的推頭塊可位于不同的水平高度，這樣，本內(nèi)高壓成形機(jī)所使用的模具，其兩端側(cè)開(kāi)口可位于同一水平面，亦可錯(cuò)位分布，從而令本內(nèi)高壓成形機(jī)可同時(shí)適用于普通管件(即管件兩端的中心線共線)和異型管件(管件兩端的中心線不共線)的加工成形。

為保證側(cè)缸升降平穩(wěn)，在固定座上可設(shè)有至少兩個(gè)導(dǎo)向塊，兩導(dǎo)向塊分別位于避空位的兩側(cè)，且兩導(dǎo)向塊之間形成有導(dǎo)向槽，同時(shí)，在側(cè)缸上可形成有伸出避空位外的滑動(dòng)部，該滑動(dòng)部嵌入導(dǎo)向槽內(nèi)。提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)側(cè)缸相對(duì)機(jī)架升降時(shí)，滑動(dòng)部于導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)，由導(dǎo)向槽引導(dǎo)側(cè)缸的升降方向，以保證側(cè)缸升降平穩(wěn)。此外，為保證側(cè)缸移動(dòng)后的位置固定，在滑動(dòng)部上可設(shè)有若干個(gè)鎖定通孔，在固定座上則設(shè)有若干個(gè)與鎖定通孔相配合的螺栓過(guò)孔。側(cè)缸位置調(diào)整后，工人將螺栓穿過(guò)螺栓過(guò)孔、鎖定通孔并鎖緊螺栓后，即可固定側(cè)缸的位置。

為保證推頭塊與模具的密封性，該推頭塊上可套裝有密封墊。此外，在側(cè)缸的活塞桿內(nèi)可設(shè)有空腔，該空腔內(nèi)滑動(dòng)連接有拉緊桿；該拉緊缸的一端與空腔密封相連，另一端與推頭塊相連。拉緊桿設(shè)置在側(cè)缸的活塞桿上，拉緊桿動(dòng)作可擠壓密封墊，從而實(shí)現(xiàn)模具兩端的密封。

為實(shí)現(xiàn)成型液的增壓，本增壓注射裝置可包括均固定在機(jī)架上的增壓缸和注射缸，該增壓缸的活塞桿與注射缸的活塞桿相接，該注射缸的缸體上設(shè)有若干個(gè)與推頭塊相連通的出液口，且增壓缸的缸體體積大于注射缸的缸體體積。由于增壓缸的缸體體積大于注射缸的缸體體積，增壓缸動(dòng)作時(shí)，增壓缸的活塞桿即推動(dòng)注射缸的活塞缸，實(shí)現(xiàn)增壓。

本發(fā)明具有可加工普通管件和異型管件、占地面積小、適用性強(qiáng)、操作便利等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中內(nèi)高壓成形機(jī)的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中側(cè)推料裝置的示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)向塊與滑動(dòng)部的配合示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中側(cè)推料裝置的剖面示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中增壓注射裝置的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-水箱；2-成形上模；3-成形下模；4-定位柱；5-定位孔；6-上橫梁；7-下橫梁；8-立柱；9-活動(dòng)橫梁；10-主油缸；11-快速油缸；12-固定座；13-側(cè)缸；14-提升缸；15-避空位；16-拉緊桿；17-推頭塊；18-密封墊；19-安裝板；20-導(dǎo)向柱；21-連接板；22-導(dǎo)向塊；23-導(dǎo)向槽；24-滑動(dòng)部；25-鎖定通孔；26-螺栓過(guò)孔；27-增壓缸；28-注射缸；29-電子尺安裝塊；30-導(dǎo)向柱；31-注射缸活動(dòng)板；32-墊塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1～5所示的內(nèi)高壓成形機(jī)，包括機(jī)架、成形液存儲(chǔ)裝置、增壓注射裝置以及模具，其中，本實(shí)施例中，成型液存儲(chǔ)裝置選用水箱1，水箱1內(nèi)存儲(chǔ)有工件水脹成型所使用的乳化液；模具由相互配合的成形上模2和成形下模3構(gòu)成，其中，成形上模2上設(shè)有多個(gè)定位柱4，用于校定成形上模2和成形下模3的位置，成形下模3上則設(shè)有多個(gè)與定位柱4相配合的定位孔5。成形上模2與成形下模3閉合后，模具于左右兩側(cè)分別形成有開(kāi)口，且兩端側(cè)的開(kāi)口的中心線不共線。

如圖1所示，本實(shí)施例中，機(jī)架內(nèi)設(shè)有上橫梁6和下橫梁7，上橫梁6與下橫梁7之間設(shè)有四根相互平行的立柱8，立柱8垂直于下橫梁7設(shè)置。立柱8上安裝有活動(dòng)橫梁9，該活動(dòng)橫梁9可沿立柱8的導(dǎo)向軸線往復(fù)移動(dòng)。成形上模2安裝在活動(dòng)橫梁9的底部，而成形下模3則安裝在下橫梁7上?；顒?dòng)橫梁9沿立柱8下行，即可使成形上模2蓋合于成形下模上，令模具閉合。此外，機(jī)架的頂部還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁9沿立柱8滑動(dòng)的主油缸10和快速油缸11，主油缸10的活塞桿和快速油缸11的活塞桿均與活動(dòng)橫梁9相連。

如圖2、3所示，上橫梁6與下橫梁7之間還設(shè)有兩個(gè)側(cè)推料裝置，兩個(gè)側(cè)推料裝置分別位于模具的兩側(cè)。本實(shí)施例中，側(cè)推料裝置由固定座12、側(cè)缸13和提升缸14構(gòu)成，其中，固定座12位于上橫梁6與下橫梁7之間并與兩者相連，固定座12內(nèi)設(shè)置有避空位15，用于安放側(cè)缸13和安裝提升缸14。側(cè)缸13橫置安裝在下橫梁7上并穿過(guò)避空位15布置。側(cè)缸13的活塞桿可往復(fù)靠近模具端側(cè)的開(kāi)口，且活塞桿內(nèi)靠近模具的一端設(shè)置有空腔，該空腔內(nèi)滑動(dòng)連接有拉緊桿16。拉緊桿16的一端與空腔滑動(dòng)相連，另一端連接有與模具端側(cè)開(kāi)口相配的推頭塊17。拉緊桿16與空腔相互配合，構(gòu)成類似油缸或氣缸的結(jié)構(gòu)。為保證推頭塊17與模具的密封性，該推頭塊17上套裝有密封墊18。此外，位于遠(yuǎn)離模具的一側(cè)，側(cè)缸13的缸體上通過(guò)安裝板19安裝有導(dǎo)向柱20，該導(dǎo)向柱20通過(guò)連接板21與側(cè)缸13的活塞桿相連。在側(cè)缸13的活塞桿的端部鎖上螺母后，可有效防止側(cè)缸13的活塞桿自轉(zhuǎn)動(dòng)，影響推頭塊17的正常使用。

本實(shí)施例中，提升缸14作為提升機(jī)構(gòu)豎直安裝在避空位15內(nèi)，且提升缸14的活塞桿的移動(dòng)路徑平行于活動(dòng)橫梁9的升降路徑。提升缸14的活塞桿與固定座12相連接，提升缸14的缸體作為提升機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部與側(cè)缸13的缸體相連。提升缸14動(dòng)作時(shí)，其活塞桿伸縮即可令提升缸14的缸體帶動(dòng)側(cè)缸13相對(duì)機(jī)架升降。

本實(shí)施例中，固定座12上設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)向塊22，兩導(dǎo)向塊22分別位于避空位15的兩側(cè)，且兩導(dǎo)向塊22之間形成有導(dǎo)向槽23，同時(shí)，側(cè)缸13的缸體上形成有伸出避空位15外的滑動(dòng)部24，該滑動(dòng)部24嵌入導(dǎo)向槽23內(nèi)。提升缸14帶動(dòng)側(cè)缸13相對(duì)機(jī)架升降時(shí)，滑動(dòng)部24于導(dǎo)向槽23內(nèi)滑動(dòng)，由導(dǎo)向槽23引導(dǎo)側(cè)缸13的升降方向，以保證側(cè)缸13升降平穩(wěn)。此外，滑動(dòng)部24上設(shè)置有多個(gè)鎖定通孔25，固定座12上設(shè)置有多個(gè)與鎖定通孔25相配合的螺栓過(guò)孔26。側(cè)缸13位置調(diào)整后，工人將螺栓穿過(guò)螺栓過(guò)孔26、鎖定通孔25并鎖緊螺栓后，即可固定側(cè)缸13的位置。

如圖5所示，本實(shí)施例中，增壓注射裝置由增壓缸27和注射缸28構(gòu)成，增壓缸27的缸體體積大于注射缸28的缸體體積。增壓缸27和注射缸28均固定在機(jī)架上，并設(shè)置有電子尺安裝板29。增壓缸27與注射缸28之間還設(shè)置有四根導(dǎo)向柱30，導(dǎo)向柱30的導(dǎo)向軸線平行于增壓缸27的活塞桿的移動(dòng)路徑。導(dǎo)向柱30上還滑動(dòng)連接有注射缸活動(dòng)板31，增壓缸27的活塞桿抵接在該注射缸活動(dòng)板31的一端，注射缸活動(dòng)板31的另一端則設(shè)置有墊塊32，注射缸28的活塞桿抵接在該墊塊32上。注射缸28的缸體上還設(shè)置有多個(gè)出液口3，與推頭塊17相連通。

本內(nèi)高壓成形機(jī)的工作過(guò)程如下：

根據(jù)待脹形產(chǎn)品的形狀，選擇合適的模具，并將對(duì)應(yīng)的成形上模2安裝在活動(dòng)橫梁9上，將對(duì)應(yīng)的成形下模3安裝在下橫梁7上。隨后，工人根據(jù)模具兩端側(cè)的開(kāi)口，控制提升缸14動(dòng)作，分別調(diào)整兩個(gè)側(cè)缸13的高度，令設(shè)置在各側(cè)缸13的活塞桿上的推頭塊17分別與模具端側(cè)的開(kāi)口對(duì)應(yīng)。

初始狀態(tài)下，活動(dòng)橫梁9位于起始位置，成形上模2與成形下模3處于打開(kāi)狀態(tài)。工人將待脹形的產(chǎn)品放入成形下模3內(nèi)，并啟動(dòng)成形機(jī)，快速缸帶動(dòng)活動(dòng)橫梁9沿立柱8快速下行，直至活動(dòng)橫梁9下行一定的距離或者碰觸相應(yīng)的切換開(kāi)關(guān)，快速缸即停止動(dòng)作。在此同時(shí)，主油缸10動(dòng)作，帶動(dòng)活動(dòng)橫梁9沿立柱8緩慢下行，直至成形上模2與成形下模3在定位柱4、定位孔5的校定作用下合模。合模后，主油缸10持續(xù)保壓，同時(shí)，側(cè)缸13啟動(dòng)，側(cè)缸13的活塞桿帶動(dòng)推頭塊17前進(jìn)，伸入產(chǎn)品的兩端。隨后，拉緊桿16回縮，令密封墊18壓緊在產(chǎn)品的兩端，形成密封。

在齒輪泵的作用下，水箱1內(nèi)的乳化液經(jīng)高壓?jiǎn)蜗蜷y注入注射缸28內(nèi)，而注射缸28內(nèi)的乳化液則通過(guò)高壓膠管注入成形下模3中。乳化液注入一定時(shí)間或者成形下模3內(nèi)的液體壓力達(dá)到設(shè)定值后，齒輪泵停止往注射缸28內(nèi)注入乳化液，同時(shí)，增壓缸27的活塞桿推動(dòng)注射缸活動(dòng)板31，進(jìn)而推動(dòng)注射缸28的活塞桿，對(duì)注射缸28內(nèi)的乳化液進(jìn)行增壓，增壓后的乳化液經(jīng)推頭塊17注入成形下模3內(nèi)，同時(shí)側(cè)缸13也根據(jù)設(shè)定壓力或者設(shè)定曲線隨之前進(jìn)補(bǔ)料，側(cè)缸13的前進(jìn)速度應(yīng)與產(chǎn)品脹形收縮的速度相吻合，產(chǎn)品開(kāi)始脹形。注射缸28內(nèi)的乳化液達(dá)到設(shè)定的脹形壓力后，增壓缸27開(kāi)始泄壓并回程，同時(shí)，拉緊桿16伸出從而松開(kāi)產(chǎn)品兩端的密封墊18。隨后，主油缸10泄壓后帶動(dòng)活動(dòng)橫梁9上升，模具開(kāi)模。待活動(dòng)橫梁9上升至初始位置后，主油缸10停止動(dòng)作，側(cè)缸13帶動(dòng)推頭塊17回程碰相應(yīng)開(kāi)關(guān)，側(cè)缸13停止運(yùn)行，此時(shí)，工人即可在成形下模3中取出脹形后的產(chǎn)品。

本說(shuō)明書列舉的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，凡在本發(fā)明的工作原理和思路下所做的等同技術(shù)變換，均視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。