专利名称：封头成型设备的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种立柱式产品成型设备，尤其是指一种采用液压、水压和机械联合作业，能有效提高生产效率，还能适应不同形状的封头的生产，以获得规范的封头外形的封头成型设备。
背景技术：
在汽车、机械五金等行业中，常用机械冲压的方式来加工类似于压力容器封头的产品。该方式主要利用冲压设备通过模具的作用，使坯料获得所需要的零件形状和尺寸。然而，采用这种加工方式时，冲压件的表面质量、尺寸公差、生产率以及经济效益等与模具结构及其合理设计的关系很大，需花很多时间设计模具。而且当封头形状、规格有变时，模具即需更新，导致成本较高、也难以满足现代加工的时效性。
此外，现有技术中还有采用液压-橡皮模成形的工艺来加工类似于封头的产品，其特征在于用高压液体通过橡皮模使工件成形，橡皮模与高压液体组成一个流体凸模，对工件施加成型压力进行加工而成型。在该加工方式中，上下模通常是通过螺栓进行连接的，因而在加工时多出了划线、钻孔、螺栓紧固等工序，浪费了大量的人力物力，而且效率低下，在产量持续增长的情况下，难以满足生产的需要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种封头成型设备，其采用液压、水压和机械联合作业，能有效提高生产效率，还能适应不同形状封头的生产，并获得规范的封头外形。
根据上述目的，本实用新型提供一种封头成型设备，其包括一机台、一坯料固定装置、一水压成型系统、一物料传送装置及一控制柜。该机台包括上模座及下模座，其中，在该上模座的下表面上设有若干导轨；该下模座上表面设有一出水口及一通气口，在该下模座上还铺设有一密封板以供放置坯料并密封。该坯料固定装置包括若干个可移动地安装在该上模座的导轨上的液压缸及一置于坯料上压紧的压边圈，这些液压缸由一油压系统驱动，其活塞杆可上下运动而使其末端抵压在压边圈上；该水压成型系统包括至少一个电动试压泵、一储水箱及相应的水管，其中该电动试压泵通过水管分别与储水箱及下模座的出水口相通，可将储水箱内的水抽出并加压，再通过出水口注入该压边圈限定的成型空间内；该控制柜用来协调控制该封头成型设备的各组成部分动作。
该上模座的下表面上还装有若干丝杆，该丝杆的一端与该液压缸连接，通过手动或气动扳手驱动该丝杆，并进而推动该液压缸沿导轨移动。
该电动试压泵内部具有一水箱，从储水箱内抽出的水注入该水箱内，并由电动试压泵将水箱中的水加压后再通过出水口注入压边圈限定的成型空间内。
该水压系统还包括一连接于该出水口下方的排水阀以及一个分别与该排水阀及储水箱相连的水泵，可由水泵将成型空间内的水抽出并排至储水箱内。
该水压系统还包括一与该通气口相连通、并可在排水时将压缩空气注入成型空间内的压缩空气管路。
该物料传送装置包括一小车、两条平行的滑轨及若干支撑机架，这些支撑机架立设于机台的一侧且在这些支撑机架顶端支撑着供小车往返滑行的两滑轨。
该油压系统包括一油箱、一高压泵、一低压泵及相应的油路，其中高压泵是一个用来向这些液压缸提供高压油的压力补偿式变量轴向柱塞泵，低压泵是用来向液压缸提供低压控制油的齿轮泵。
该控制柜包括控制液压系统动作的控制电路、控制水压成型系统动作的控制电路以及控制物料传送装置动作的控制电路。
该控制柜的柜面上设有若干个分别对应上述各控制电路的按钮。
所述的密封板是由橡胶或其他高弹性的材料制成。
由于采用了上述的技术方案，本实用新型至少具有下列优点本实用新型的封头成型设备采用液压、水压和机械联合作业，避免了手动螺栓连接固定上下模，不仅快速、准确、稳固地固定定位了封头坯料，有效提高生产效率，而且还可通过更换不同的压边圈，而能适应不同形状封头的生产，获得规范的封头外形。
图1是本实用新型的封头成型设备的立体分解图。
图2是本实用新型的封头成型设备的立体组合图。
图3是本实用新型的封头成型设备的上模座翻转后显示液压缸分布的视图。
图4是本实用新型的封头成型设备的加工状态示意图。
图5是本实用新型的封头成型设备在加工封头时的加工流程示意图。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本实用新型的封头成型设备包括一机台1、一坯料固定装置3、一水压成型系统4、一物料传送装置5及一控制柜7。
其中，该机台1包括上下相对的上模座11及下模座12。上模座11及下模座12之间装有若干根贯穿该上模座11的导柱13，起到连接和支撑作用，且该上模座11可沿导柱13上下移动。在该上模座11的下表面上设有若干根导轨14。该下模座12上中央位置设有一出水口17及一通气口19，该下模座12的上表面上还铺设有一密封板18，以便在加工时起密封作用，该密封板18可由橡胶制成，当然也可是由其他高弹性材料制成，而且为获得较好的密封效果，该密封板18可以是胶粘在该下模座12上的。还可将该密封板18的中部挖空，以露出该出水口17及通气口19。
该坯料固定装置3包括若干个液压缸31及一可放置于坯料8上方的压边圈32及相应的油压系统33。这些液压缸31是可移动地安装在该上模座11下表面上的导轨14上，具有保压、自动回程的功能，每个液压缸31的活塞杆34均朝下，可上下运动而使其末端紧紧抵压在压边圈32上，这样，可在封头9成型过程中的压紧并固定压边圈32而确保坯料8不会发生水平的位移。该上模座11的下表面上还装有若干个丝杆35，每根丝杆35的一端与一相应的液压缸31连接，可通过手动或气动扳手调节该丝杆35，并进而推动相应的液压缸31沿导轨14移动来改变液压缸31位置，而可在生产不同类型、规格的封头时，能适应压边圈32形状的变化，使得活塞杆34始终能准确地紧压在压边圈32上。该压边圈32的形状有圆形、椭圆形、方圆形等各种形式，其可以根据不同封头的外形、规格进行选择。通过选择该压边圈32的形状来控制封头9的外形。
这些液压缸31的液压工作原理如下这些液压缸31是由该油压系统33驱动的，在本实用新型中，该油压系统33装在上模座上表面上，包括一油箱60、一高压泵61、一低压泵62、相应油路63，其中高压泵61是一个压力补偿式变量轴向柱塞泵，用来为这些液压缸31提供高压油来。低压泵62为齿轮泵，是用来为液压缸31提供低压油。且这些液压缸31可以分成两组，如图3所示，在本实用新型的这一实施方式中，有12个液压缸，可将相邻的三个液压缸以及与这三个液压缸中心对称的三个液压缸分在第一组，而其余的作为第二组(当然，分组方式可以多样化，如，将相互间隔的液压缸分在同一组)，而且，同一组的液压缸实现同步，不同组的液压缸不同步。在成型封头时，在控制柜7的协调下，通过连锁功能，在第一组液压缸动作结束后，第二组液压缸才动作，而在封头定形完成之后，则是第二组液压缸先进行卸压回程动作，然后才是第一组液压缸进行卸压回程。
该水压成型系统4是用来提供封头成型所需的原动力。该水压成型系统4包括至少一个电动试压泵41(在本实施例中所示为3个)、一水泵42、一储水箱43及相应的水管44。其中该电动试压泵41是按照国家机械行业标准设计制造的，其内部具有一水箱(图未示出)。该电动试压泵41通过水管44分别与储水箱43及下模座12的出水口17相连通，该电动试压泵41可将储水箱43内的水抽出注入其内部的水箱内，再将水加压并通过下模座12的出水口17排出提供成型高压水。在出水口17与储水箱43之间还装有一排水阀(图未示出)及一水泵42，在成型完成后打开该排水阀，可由水泵42将水通过出口水17抽出再注入储水箱43内循环使用。该水压系统4还可包括一与下模座12上的通气口19相连的压缩空气管路(图未示出)，其可在排水时通过该通气口19将压缩空气注入成型空间内以增加排水速度。
该物料传送装置5包括一小车51、两条平行的滑轨52及若干支撑机架53，这些支撑机架53立设于机台1的一侧且在这些支撑机架53顶端支撑着两滑轨52，以供小车51在该滑轨52上往返滑行。该小车51可用来进行压边圈32的传送、坯料的送进及成型封头的送出。为了方便拆装，支撑机架53可采用分体式结构。
该控制柜7内设有调整各液压缸31的液压参数并能控制液压系统33动作的控制电路、控制水压成型系统4动作的控制电路以及控制小车51在滑轨52上滑行的控制电路。在该控制柜7柜面上设有若干个分别对应上述各控制电路的按钮72，以便于加工操作。通过这些控制电路可以驱动液压系统33的高压水泵61、低压泵62、水压成型系统4的电动试压泵41、水泵42等，进而可协调控制该封头成型设备的各部件的动作。
该封头成型设备将水压成型原理、液压原理及机械原理完美结合，并应用到生产实践中，产生了巨大的经济效益。本实用新型的封头成型设备可用来加工多种封头，如汽车封头、压力容器封头等。
请参阅图4，所示是本实用新型的封头成型设备的加工状态示意图，在图4所示的实施例中，液压缸31总数为8个，由于是均匀分布，从图3的视角方向可见4个。图5是本实用新型的封头成型设备在加工封头时的加工流程示意图。在加工封头9时，首先将液压缸31的液压参数调整好，并将压边圈32调整到安装压边圈32的高度，再用小车51将压边圈32送进工位，可用诸如挂钩的连接件将压边圈32连接在液压缸31的活塞杆34的下端，并控制活塞杆34向上运动而提升压边圈32，之后，让小车51退出工位；其次，将封头坯料8放在小车51上，送进工位，并用挂钩将封头坯料8连接在压边圈32下方，再次控制活塞杆34向上运动而将压边圈32及封头坯料8一同提升，让小车51退出工位；然后，由低压泵62为液压缸31提供低压油来驱动活塞杆34动作，使活塞杆34向下运动，当封头坯料8叠放到密封板18上时，解除坯料8与压边圈32之间的连接，此时，压边圈32压放在坯料8上；接着，通过高压泵61为各液压缸31提供高压动力，使活塞杆34紧紧抵压住压边圈32，按照设定好的压力保压，此外，还可以根据要加工成型的封头9的尺寸要求设置一高度标尺(图未示出)。这样，不仅压边圈32及坯料8均被牢固地定位，而且密封板18也被压紧变形，从而很好地起到密封效果。所述的压边圈32是用来控制封头形状的，根据不同形状的封头9需更换相应的压边圈32。由于压边圈32的形状不同，液压缸31的位置也要做相应改变，可通过手动或气动扳手来控制丝杆35转动，进而推动液压缸31沿着装在上模座11的下表面上的导轨14滑动来调整液压缸31的位置以适应不同形状的压边圈32，而能使其活塞杆34准确地抵压在压边圈32上。
完成上述的成型前步骤后，再操作控制柜7上相应的按钮72来启动电动试压泵41，将储水箱43内的水抽出注入电动试压泵41的内部水箱中，并由电动试压泵41加压后将高压水从下模座12的出水口17排出，此时，由于密封板18被压边圈32压紧密封，高压水无法向四周排出，使得封头坯料8在高压水的压力作用下，在压边圈32限定的空间内向上隆起而使坯料8成型，当达到高度标尺位置时，再保持水压一定时间来对封头9予以最终定形；定形完成之后，打开排水阀将高压水排出至储水箱43内以实现水的循环使用，为加速排水，可启动该水泵42抽水。当排水到一定程度后由于大气压及成型空间内形成真空等因素，剩余的水排不出来，此时需通过压缩空气管路向成型空间内注入压缩空气，来压迫剩余的水快速排完。
排水完成后，再用挂钩将封头9与压边圈32连接起来，控制液压缸31的活塞杆34向上运动而提升压边圈32及封头9，此时再滑进小车51，解除封头9与压边圈32的连接，封头9即落在小车51上，将小车51退出平台，即可将成型好的封头9吊运至封头翻边机进行翻边等后续加工。
本实施例只是为了进一步更清楚地描述本实用新型，而非对本实用新型的限制。应该可以理解，本实用新型并不仅限于实施例所做的阐述，任何基于本实用新型的修改和本实用新型的等同物都应涵盖在本实用新型的权利要求的构思和范围之内。
权利要求1.一种封头成型设备，包括一机台、一坯料固定装置、一水压成型系统、一物料传送装置及控制柜，其中该机台包括上模座及下模座，其特征在于该上模座的下表面上设有若干导轨，该下模座上表面设有一出水口及一通气口，在该下模座上还铺设有一密封板以供放置坯料并密封；该坯料固定装置包括若干个可移动地安装在该上模座的导轨上的液压缸及一置于坯料上压紧的压边圈，这些液压缸由一油压系统驱动，其活塞杆可上下运动而使其末端抵压在压边圈上；该水压成型系统包括至少一个电动试压泵、一储水箱及相应水管，其中该电动试压泵通过水管分别与储水箱及下模座的出水口相通，可将储水箱内的水抽出并加压，再通过出水口注入该压边圈限定的成型空间内对坯料施压成型。
2.如权利要求1所述的封头成型设备，其特征在于该上模座的下表面上还装有若干丝杆，该丝杆的一端与该液压缸连接，通过手动或气动扳手驱动该丝杆，并进而推动该液压缸沿导轨移动。
3.如权利要求1所述的封头成型设备，其特征在于该电动试压泵内部具有一水箱，从储水箱内抽出的水注入该水箱内，并由电动试压泵将水箱中的水加压后再通过出水口注入压边圈限定的成型空间内。
4.如权利要求3所述的封头成型设备，其特征在于该水压系统还包括一连接于该出水口下方的排水阀以及一个分别与该排水阀及储水箱相连的水泵，可由水泵将成型空间内的水抽出并排至储水箱内。
5.如权利要求4所述的封头成型设备，其特征在于该水压系统还包括一与该通气口相连通、并可在排水时将压缩空气注入成型空间内的压缩空气管路。
6.如权利要求1所述的封头成型设备，其特征在于该物料传送装置包括一小车、两条平行的滑轨及若干支撑机架，这些支撑机架立设于机台的一侧且在这些支撑机架顶端支撑着供小车往返滑行的两滑轨。
7.如权利要求1或2所述的封头成型设备，其特征在于该油压系统装设在上模座的上表面上，其包括一油箱、一高压泵、一低压泵及相应的油路，其中高压泵是一个用来向这些液压缸提供高压油的压力补偿式变量轴向柱塞泵，低压泵是用来向液压缸提供低压控制油的齿轮泵。
8.如权利要求1所述的封头成型设备，其特征在于该控制柜包括控制液压系统动作的控制电路、控制水压成型系统动作的控制电路以及控制物料传送装置动作的控制电路。
9.如权利要求8所述的封头成型设备，其特征在于该控制柜的柜面上设有若干个分别对应上述各控制电路的按钮。
10.如权利要求1所述的封头成型设备，其特征在于该密封板由橡胶制成。
专利摘要一种封头成型设备，包括一机台、一坯料固定装置、一水压成型系统、一物料传送装置及一控制柜。该机台包括上模座及下模座，该上模座的下表面上设有若干导轨；该下模座上表面设有一出水口及一通气口，在该下模座上还铺设有一密封板以供放置坯料并密封。该坯料固定装置包括若干个可移动地安装在该上模座的导轨上的液压缸及一置于坯料上压紧的压边圈，这些液压缸由一油压系统驱动，其活塞杆的末端可紧抵在压边圈上；该水压成型系统包括至少一个电动试压泵、一储水箱及相应的水管，其中该电动试压泵通过水管可将储水箱内的水抽出并加压注入该压边圈限定的成型空间内；该控制柜用来协调控制该封头成型设备的各组成部分动作。
文档编号B21D26/02GK2700019SQ20042004982
公开日2005年5月18日 申请日期2004年4月6日 优先权日2004年4月6日
发明者范建湘 申请人:东莞市永强汽车制造有限公司