一种柔性横梁式拉杆锁紧板件液压成形工作站模具的制作方法

本发明涉及板件成形模具领域，尤其涉及一种柔性横梁式拉杆锁紧板件液压成形工作站模具，适用于钢、铝合金、镁合金等金属板材的液压成形。

背景技术：

液压成形技术又称内高压成形技术，它利用水等液体介质在高压作用下产生巨大压力来充当模具的凸模或凹模，实现工件与模具型腔的贴合并发生塑性成形，最终获得所需形状的构件。采用液压成形，板料或管件在静水压应力作用下完成成形，不仅成形性好、可进行深拉深胀形，而且构件受力为压应力，回弹量小，成形尺寸精确、稳定，是实现复杂工件和精密成形的重要加工方法。

然而，液压成形设备的主体是大吨位液压压机，液体胀形压力通常为150-400mpa，大型构件所需的成形吨位高达5000-15000吨，压机刚性挠度需要控制在1/4000-1/8000，配合以30-50吨的液压成形模具，液压压机运动行程也较大，通常在800-1200mm。综合以上因素，液压成形压机要求刚性好、行程长、吨位大，模具吨位大，投资往往特别巨大，是大型构件液压成形生产成本的主要来源。

已公开中国发明专利，公开号：cn103861927b，专利名称：一种板材多点凸模充液拉深成形装置及方法，申请日：20140318，其涉及一种薄壁曲面板材零件的成形装置及方法。以解决复杂曲面、薄壁、深腔零件的成形困难问题。多个小冲头独立设置，多个小冲头上端穿入凸模体通孔内，每个小冲头上端与直线驱动装置相连，凹模为上端敞口、下端封闭的半封闭式腔体，弹性垫板及金属护板由下至上叠放在凹模上端面。调整多个小冲头的高度以实现多点凸模的外轮廓构型，在凹模的上端面依次放置待成形板坯、弹性垫板及金属护板；压边圈下行与凹模合模，多点凸模下行并向待成形板坯施加拉深力；同时，通过增压系统向凹模内腔充入液体介质，直到拉深结束获得所需形状的零件。本发明用于板材成形，可成形复杂曲面、薄壁深腔零件。

本发明通过模具上的锁紧螺杆来充当拉杆，将上下模具拉紧锁在一起提供板件成形所需要的锁模力，解决了板件液压成形所需压机和模具吨位高的问题，极大降低了设备投资成本。

技术实现要素：

本发明的目的在与提供一种柔性横梁式拉杆锁紧板件液压成形模具，解决了板件液压成形所需压机和模具吨位高的问题。

本发明提供了一种柔性横梁式拉杆锁紧板件液压成形工作站模具，包括上模板1，上模镶块2，上模型腔3，下模型腔4，下模镶块5，下模板6，液压室7，密封结构8，驱动装置9，锁紧螺杆10，锁紧螺帽11，循环水路12；

其特征在于，所述上模板1，上模镶块2，下模镶块3，下模板4自上至下依次设置；所述上模镶块2固定在所述上模板1上；所述下模镶块3固定在所述下模板4上；所述上模镶块3与所述下模镶块4之间自上至下分别是为上模型腔3，下模型腔4；成形板件与下模型腔4配合形成所述液压室7；

所述密封结构8设置在所述液压室7的周围；

所述锁紧螺杆7下端与所述驱动装置9固定连接，上端与所述锁紧螺母11旋转连接；所述锁紧螺母11设置在所述上模镶块2上；

所述循环水路12与所述下模型腔4、液压室(7)固定连接。

优选的，所述循环水路12的一端与模具上的注水口相连，另一端与液压工作站设备上的注水、增压系统相连。

优选的，所述驱动装置9设置有多个，多个所述驱动装置9固定安装在下模板上；多个所述驱动装置9均匀分布在所述下模型腔4投影的周围。

优选的，所述锁紧螺帽为高强韧材料，与锁紧螺杆配合精密。

优选的，所述驱动装置9设置有反馈系统，通过所述锁紧螺杆10与所述锁紧螺帽11旋转连接来控制模具预紧力，，一般施加10-70％成形力的预紧力。

优选的，所述上模板1和所述下模板6材质为锻钢或铸体。

优选的，所述上模型腔3与所述下模型腔4距离所述上模镶块2和所述下模镶块5底面的最小距离均为20-150mm。

本发明的有益效果为通过锁紧螺杆来充当拉杆将板件液压成形模具锁紧，使得锁模力更加均匀的分布在模具上，降低了对板件液压成形模具的刚性需求，模具可以进行轻量化设计，极大降低了模具投入成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图中，

1.上模板；2.上模镶块；3.上模型腔；4.下模型腔；5.下模镶块；6.下模板；7.液压室；8.密封结构；9.驱动装置；10.锁紧螺杆；11锁紧螺帽；12.循环水路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

本发明提供了一种柔性横梁式拉杆锁紧板件液压成形工作站模具，包括上模板1，上模镶块2，上模型腔3，下模型腔4，下模镶块5，下模板6，液压室7，密封结构8，驱动装置9，锁紧螺杆10，锁紧螺帽11，循环水路12；

其特征在于，所述上模板1，上模镶块2，下模镶块3，下模板4自上至下依次设置；所述上模镶块2固定在所述上模板1上；所述下模镶块3固定在所述下模板4上；所述上模镶块3与所述下模镶块4之间自上至下分别是为上模型腔3，下模型腔4；成形板件与下模型腔4配合形成所述液压室7；

所述密封结构8设置在所述液压室7的周围；

所述锁定螺杆7下端与所述驱动装置9固定连接，上端与所述锁紧螺母11旋转连接；所述锁紧螺母11设置在所述上模镶块2上；

所述循环水路12与所述下模型腔4、液压室7固定连接。

本实施例中优选的，所述循环水路12的一端与模具上的注水口相连，另一端与液压工作站设备上的注水、增压系统相连。

本实施例中优选的，所述驱动装置9设置有多个，多个所述驱动装置9固定安装在下模板上；多个所述驱动装置9均匀分布在所述下模型腔4投影的周围。

本实施例中优选的，所述锁紧螺帽为高强韧材料，与锁紧螺杆配合精密。

设置上述结构，通过锁紧螺帽和锁紧螺杆精密配合，可以实现模具预紧力的稳定性和精确性，提高模具设计的品质。

本实施例中优选的，所述驱动装置9设置有反馈系统，通过锁紧螺杆10与所述锁紧螺帽11旋转连接来控制模具预紧力，一般施加10-70％成形力的预紧力。

设置上述结构，通过反馈系统的调节，可以获得模具所需要的锁紧力，使得锁模力在模具上的分布更加均匀，避免液压胀形过程中模具发生变形。

本实施例中优选的，所述上模板1和所述下模板6材质为锻钢或铸体。

设置上述结构，由于锁紧螺杆充当拉杆直接将锁模力施加在模具上，降低了对上模板、下模板的刚性需求，模板可以进行轻量化设计。

本实施例中优选的，所述上模型腔3与所述下模型腔4距离所述上模镶块2和所述下模镶块5底面的最小距离均为20-150mm。

设置上述结构，采用锁紧螺杆充当拉杆提供模具的锁紧力，使得施加在模具上的锁模力分布更加均匀，降低了对板件液压成形模具的刚性要求，模具可以进行轻量化设计，极大降低模具的投入成本，提高生产的节拍。

主要工作过程如下：

将成形板件放入下模型腔上，开启设备后，上模板1及上模镶块2下行；配合以注水系统向液压室6注水，驱动装置带动锁紧螺杆旋转实现锁紧螺杆、锁紧螺母配合拉紧，使得上模板1及上模镶块2克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模。

合模到底后，增压系统在模具动作的配合下工作，由螺杆充当拉杆提供模具锁紧力，完成板件的液压胀形。待增压系统泄压后，驱动装置启动，带动锁紧螺杆反向旋转实现锁紧螺杆、锁紧螺母分离。打开模具，取出成形板件。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。