一种柔性横梁式油缸锁紧管件或型材液压成形工艺的制作方法

本发明主要涉及液压成形技术领域，尤其涉及一种柔性横梁式油缸锁紧管件或型材液压成形工艺。

背景技术：

液压成形技术又称内高压成形技术，它依靠流体介质(比如水)在高压作用下产生巨大压力充当模具的凸模(或凹模)，从而实现板料或管件或型材与模具凹模(或凸模)贴合，工件发生塑性成形，获得所需形状的构件。采用液压成形，工件在静水压应力作用下成形，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，是实现复杂工件成形的一种重要成形技术。

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，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，申请号cn200710019709.6，专利名称：一种异型截面管状零件的内高压成形方法，申请日：20070206，本发明涉及公开了一种异型截面管状零件的内高压成形方法，它包括以下步骤：先将金属管材坯料置于模具中，合模后压头、模具型腔及坯料本身的管腔形成一个密封空腔；在密封空腔中注满液体介质；两压头向内挤压，同时向管坯内注入高压液体介质，在液体压力和轴向补料推力的共同作用下金属管材坯料发生塑性变形并最终与模具型腔内壁贴合；保压一定时间后卸去压力；分模后得到所需异型截面管状零件。与传统的冲压焊接工艺相比，采用该工艺可减轻零件重量，节约材料；提高零件的强度和刚度；减少零件数量，节约模具成本；简化生产流程，提高生产效率及产品质量；改善管件或型材内的气体流动特性，结构形状设计更趋灵活、优化。

技术实现要素：

本发明提供一种柔性横梁式油缸锁紧管件或型材液压成形工艺，针对现有技术的上述缺陷，提供一种柔性横梁式油缸锁紧管件或型材液压成形工艺，包括以下工艺步骤：

s1：上模8及设备横梁2在提升液压缸6的带动下快速下行，横梁2到达下死点；合模锁紧销3在气缸、油缸或电机的驱动下，锁紧横梁2向上浮动的上死点；

s2：施力油缸1在模具和快速注水系统的配合下，以横梁2为基座伸展，与上模8的底面接触，并施力带动上模8克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模；

s3：合模到底后，内增压系统在模具动作的配合下工作，由设备横梁2和移动工作台7提供模具锁紧力，共同完成工件的液压胀形；

s4：待内增压系统和施力油缸泄压后，合模锁紧销3退出工作位置；

s5：提升液压缸6、气缸或电机带动设备横梁2和上模8快速向上运动，打开模具取走工件，完成管件或型材11的液压成形。

优选的，在s1步骤中，依据横梁2与模具预先设置的间隙不同，距离上模8底面有0-150mm的间隙。

优选的，在s2步骤中，锁模横梁2向上移动的范围为1-150mm。

优选的，在s2步骤中，施力油缸工作行程为0-150mm，且大于锁模横梁2向上移动的距离，可提供的力为800-20000吨。

优选的，在s2步骤中，快速注水系统启动后，伴随着预成形和合模过程，管件或型材11内部空气排尽。

优选的，在s2和s3步骤中，配合以快速注水，连接轴向缸4的液压系统启动，密封头沿管件或型材11轴向运动，将管件或型材11两端密封住。

优选的，在s3步骤中，液压胀形临近结束时，冲孔储能系统启动，冲孔油缸10运动完成对管件或型材11冲孔。

优选的，在s3步骤中，横梁2在满载时的下挠度为1/1000-1/8000。

优选的，在s3步骤中，施力油缸1水平布置数排，施力油缸1形成的载荷均匀分布整个横梁2台面。

优选的，在s1和s5步骤中，提升液压缸6、气缸或电机带动上模8运动，模具开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm。

本发明的有益效果：通过油缸锁紧提供液压成形所需要的锁紧力。能够实现复杂工件尤其是大型管件或型材的液压成形，降低了液压成形所需要的压机吨位，实现了模具的轻量化设计。同时，设备和模具投资成本更低，生产节拍更快，产品质量也得以保证。

附图说明

图1为适用于本发明的液压站设备和模具结构图；

图中，

1、施力油缸；2、横梁；3、合模锁紧销；4、轴向缸；5、夹模器；6、提升液压缸；7、移动工作台；8、上模；9、下模；10、冲孔油缸；11、管件或型材。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括以下工艺流程：

s1：上模8及设备的横梁2在提升液压缸6的带动下快速下行，横梁2到达下死点；合模锁紧销3在气缸、油缸或电机的驱动下，锁紧横梁2向上浮动的上死点；

s2：施力油缸1在模具和快速注水系统的配合下，以横梁2为基座伸展，与上模8的底面接触，并施力带动上模8克服工件成形阻力，完成成形、注水、合模；

s3：合模到底后，内增压系统在模具动作的配合下工作，由设备横梁2和移动工作台7提供模具锁紧力，共同完成工件的液压胀形；

s4：待内增压系统和液压站的施力油缸1泄压后，合模锁紧销3退出工作位置；

s5：提升液压缸6、气缸或电机带动设备横梁2和上模8快速向上运动，打开模具取走工件，完成管件或型材11的液压成形。

在本实施中优选的，在s1步骤中，依据预先设置的横梁2与模具间隙的不同，开模状态下，横梁2距离上模8的底面有0-150mm的间隙。

设置上述工艺，借助于夹模器5来实现，保证合模锁紧销3能够顺利到达横梁2向上浮动的“上死点”，而不出现干涉；同时，利用施力油缸1的顶出作用，完成具有一定造型管件或型材11的前期预成形。

在本实施中优选的，在s2步骤中，锁模横梁2在向上移动的范围为0-150mm。

设置上述工艺，在施力油缸1的作用下，完成工件前期的塑性成形和模具的合模，直至横梁2与锁模横销贴紧，进而为管件或型材液压成形提供锁紧力。

在本实施中优选的，在s2步骤中，施力油缸1工作行程为0-150mm，且大于锁模横梁2向上移动的距离，可提供的力为800-20000吨。

设置上述工艺，施力油缸1工作行程大于锁模横梁2向上移动的距离，施力油缸1以横梁2为基座，将压力有效的施加在上模8底面。施加压力的大小和时间，可由液压系统进行控制。

在本实施中优选的，在所述s2步骤中，快速注水系统启动后，伴随着预成形和合模过程，管件或型材11内部空气排尽。

设置上述工艺，在管件或型材预成形和模具合模过程中，快速注水系统启动，将管件或型材11内部空气排尽，并完成注水过程，有利于生产节拍的提高。

在本实施中优选的，在s2和s3步骤中，配合以快速注水过程，连接轴向缸4的液压控制系统启动，密封头沿管件或型材11轴向运动，将管件或型11材两端密封住。

设置上述工艺，在合模过程中，配合以快速注水动作，轴向缸4沿管件或型材11轴向运动，将管件或型材11两端密封住，实现生产节拍的大幅度提高。

在本实施中优选的，在s3步骤中，液压胀形临近结束时，冲孔储能系统启动，冲孔油缸10运动完成对管件或型材11冲孔。

在本实施中优选的，所述在s3中，在施力油缸1作用下，横梁2在满载时的下挠度为1/1000–1/8000。

设置上述工艺，在施力油缸1作用下，保证横梁2变形在弹性变形范围内，从而提高设备的使用寿命；同时，相比普通的压机式锁模，对液压站设备和模具的刚性要求更低，有利于实现液压站的轻量化。

在本实施中优选的，在s3步骤中，施力油缸1水平布置数排，施力油缸1形成的载荷均匀分布整个横梁2台面。

设置上述工艺，由于将锁模力直接施加在模具上，施力油缸1顶出力即使再大，造成横梁2弹性范围内多大的变形，都不会影响到施加在模具上的锁模力。

在本实施中优选的，在s1和s5步骤中，提升液压缸6、气缸或电机带动上模8运动，模具开合的移动速度为0-1200m/s，行程为400-1800mm；

设置上述工艺，由于提升液压缸6不提供模具锁紧力，模具的开合速度可达0-1200m/s，行程为400-1800mm，极大提高了生产节拍，扩大了液压站的应用范围。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。