一种大吨位短行程的高压成形机的制作方法

本申请涉及一种高压成形设备，尤其是一种大吨位短行程的高压成形机。

背景技术：

随着航天航空、汽车等机械制造行业对产品性能及结构轻量化的需求越来越高，新工艺及新材料逐渐成为机械制造行业的热点，管材内高压成形，玻璃纤维，碳纤维材料的成形等工艺应用量越来越大。此类工艺特点为，整个工艺过程在模具合模后进行，模具合模过程无工作载荷。因此，此类工艺用压力机只需要能执行开模合模动作，并在合模后能提供足够的锁模力即可。目前运用此类工艺生产零件用的设备基本都采用传统油压机。为了确保模具打开时有足够的取放件空间，油压机合模用油缸一般都超过1000mm，并且所用设备由合模油缸提供的主吨位通常较大，合模油缸收缩时需要将油缸内所有的液压油压缩到额定压力。

公开号为CN104384289A的发明专利公开的一种大吨位短行程内高压成形机采用了上述工艺，其通过大吨位短行程的合模油缸23连接下模16，机身1上方安装提升油缸49，通过滑块6连接上模7；机身上部左右侧壁分别安装左侧和右侧定位油缸4、45，左侧定位油缸4的活塞朝向右端和右侧定位油缸45朝向左端分别连接左侧限位块2和右侧限位块47，用于对滑块在上下运动时进行限位，在合模时抵住上模从而提供一定合模力。但这种结构存在诸多问题：首先，左右侧定位油缸安装在机身侧壁，增加了机身的负荷，同时在合模过程中这两个油缸连接的限位块受力，容易导致机身变形并进一步影响限位与合模的效果；其次，为将大吨位的油缸固定于机身上方通常需要对上梁进行过多的开孔、掏空等操作，也会对机身结构产生负面影响；第三、为产生足够的合模力，所采用的油缸的规格较高，同时为克服结构上的缺陷也需要对结构部件提出了更的要求，无疑都会大幅提高制造成本。

技术实现要素：

本申请提供了一种高压成形机，其不需要使用高规格的合模油缸，通过结构上的改进仅需较小吨位和短行程的油缸即可实现大合模力，同时提高了结构上的可靠性，降低了制造和使用成本。

本申请的高压成形机包括：机身，由底座14、上梁7和左右立柱13组成；合模油缸1，其缸筒与上梁7连接，合模油缸1的活塞杆向下与滑块8连接，使滑块8在合模油缸1的驱动下可沿垂直方向移动；滑块8的下表面安装有上模，滑块8的上表面两侧分别安装左侧定位油缸6和右侧定位油缸3，左侧定位油缸6的活塞杆朝向右侧连接左侧限位块5，右侧定位油缸3的活塞杆朝向左侧连接右侧限位块2，左侧限位块5和右侧限位块2可分别在左侧定位油缸6和右侧定位油缸3的驱动下沿水平方向移动；合模油缸1左右两侧设有支撑块4，在初始状态时其左右两侧表面能够分别与左侧限位块5的右侧和右侧限位块2的左侧接触，合模时其下表面能够分别与左侧限位块5和右侧限位块2的上表面接触提供一定的合模力；底座14上表面设置液压垫12，该液压垫12由至少一个短行程油缸组成，液压垫12上方安装有下模11和位于该下模11两侧的冲头10。

优选的，左右立柱13上具有垂直方向的导轨，用于使滑块8沿滑轨上下移动；滑块8上具有水平方向上的导轨，用于使左侧限位块5和右侧限位块2沿滑轨水平移 动。

优选的，左侧限位块5的右侧与右侧限位块2的左侧表面分别具有一个凸起，支撑块4的左右两侧表面均设置与左侧限位块和右侧限位块的所述凸起相配合的凸起，在不工作或初始状态时使得滑块8能够钩住支撑块4，防止上模突然坠落发生意外。

优选的，支撑块4的下表面设置两个凸起，分别能够与左侧限位块5和右侧限位块2的上表面接触，进一步提供合模力。

本申请还提供一种采用上述高压成形设备的高压成形方法，具体包括以下步骤：

1).初始状态:滑块在合模油缸的驱动上升下回到安全位置；左、右侧定位油缸驱动左、右侧限位块向支撑块移动，直至左右限位块上凸起的下表面与支撑块上凸起的上表面完全接触，使滑块挂在支撑块上，设备处于安全状态；

2).合模：将零件坯料放入下模内；左、右侧定位油缸驱动左、右侧限位块向远离支撑块的方向移动至与支撑块完全脱离并有足够安全距离；合模油缸驱动滑块向下移动至合模位置，完成合模动作；

3).加载成形：左、右侧定位油缸驱动左、右侧限位块向支撑块4移动至限位块顶部承力面位于支撑块下部承力面的正下方；液压垫上顶，下模向上移动至左、右侧限位块与支撑块接触；液压垫加载到指定合模力实现成形；

4).开模回到初始态：液压垫卸载下降；左、右侧定位油缸驱动左、右侧定位块向远离支撑块的方向移动至与支撑块完全脱开并有足够安全距离；滑块在合模油缸的驱动下上升到安全位置；左、右侧定位油缸驱动左、右侧定位块支撑块移动，直至左、右侧定位块上的凸起下表面与支撑块上凸起的上表面完全接触，至此滑块完挂在支撑块上，设备处于安全状态。

本申请提供的高压成形机相对于现有技术实现了诸多有益效果，其左、右侧定位油缸及定位块不固定在机身侧壁，而是采用了与机身可以相对移动的方式，避免了加载时力传递至机身导致变形继而对限位和合模过程产生负面影响。同时，本申请中滑块和定位油缸本身的自重也能够为合模过程提供一定的合模力，从而不需要采用高规格的大吨位油缸进行加载，在一定程度上降低了设备成本。设置的支撑块与限位块配合的凸起结构，可在不工作或初始状态时将滑块与限位油缸挂住，防止上模发生坠落，大大提高了操作安全性。

附图说明

附图1是现有技术中的高压成形机示意图

附图2是本申请的高压成形机处于安全状态时的示意图

附图3是本申请的高压成形机处于合模过程中的示意图

附图4是本申请的高压成形机处于加载状态时的示意图

具体实施方式

本申请的高压成形机包括：机身，由底座14、上梁7和左右立柱13组成；合模油缸1，其缸筒与上梁7连接，合模油缸1的活塞杆向下与滑块8连接，使滑块8在合模油缸1的驱动下可沿垂直方向移动；滑块8的下表面安装有上模，滑块8的上表面两侧分别安装左侧定位油缸6和右侧定位油缸3，左侧定位油缸6的活塞杆朝向右侧连接左侧限位块5，右侧定位油缸3的活塞杆朝向左侧连接右侧限位块2，左侧限位块5和右侧限位块2可分别在左侧定位油缸6和右侧定位油缸3的驱动下沿水平方向移动；合模油缸1的缸筒左右两侧设有与所述限位块对应的支撑块4，在初始状态时其左右两侧表面能够分别与左侧限位块5的右侧和右侧限位块2的左侧接触，合模时其下表面能够分别与左侧限位块5和右侧限位块2的上表面接触提供一定的合 模力；底座14上表面设置液压垫12，该液压垫12由至少一个短行程油缸组成，液压垫12上方安装有下模11和位于该下模11两侧的冲头10。

在本申请的一个优选实施例中，左右立柱13上具有垂直方向的导轨，用于使滑块8沿滑轨上下移动；滑块8上具有水平方向上的导轨，用于使左侧限位块5和右侧限位块2沿滑轨水平移动。

在本申请的一个优选实施例中，左侧限位块5的右侧与右侧限位块2的左侧表面分别具有一个凸起，支撑块4的左右两侧表面均设置与左侧限位块和右侧限位块的所述凸起相配合的凸起，在不工作或初始状态时使得滑块8能够钩住支撑块4，防止上模突然坠落发生意外。

在本申请的一个优选实施例中，支撑块4的下表面设置两个凸起，分别能够与左侧限位块5和右侧限位块2的上表面接触，进一步提供合模力。

本申请还提供一种采用上述高压成形设备的高压成形方法，具体包括以下步骤：

1).初始状态:滑块在合模油缸的驱动上升下回到安全位置；左、右侧定位油缸驱动左、右侧限位块向支撑块移动，直至左右限位块上凸起的下表面与支撑块上凸起的上表面完全接触，使滑块挂在支撑块上，设备处于安全状态；

2).合模：将零件坯料放入下模内；左、右侧定位油缸驱动左、右侧限位块向远离支撑块的方向移动至与支撑块完全脱离并有足够安全距离；合模油缸驱动滑块向下移动至合模位置，完成合模动作；

3).加载成形：左、右侧定位油缸驱动左、右侧限位块向支撑块4移动至限位块顶部承力面位于支撑块下部承力面的正下方；液压垫上顶，下模向上移动至左、右侧限位块与支撑块接触；液压垫加载到指定合模力实现成形；

4).开模回到初始态：液压垫卸载下降；左、右侧定位油缸驱动左、右侧定位块向远离支撑块的方向移动至与支撑块完全脱开并有足够安全距离；滑块在合模油缸的驱动下上升到安全位置；左、右侧定位油缸驱动左、右侧定位块支撑块移动，直至左、右侧定位块上的凸起下表面与支撑块上凸起的上表面完全接触，至此滑块完挂在支撑块上，设备处于安全状态。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。