一种蛋形耐压壳制作装置及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蛋形耐压壳制作装置及制造方法，属于耐压装置制造领域。
【背景技术】
[0002]耐压壳作为深海潜水器的重要装备，起着保障内部人员和设备安全工作的重要作用，但现役传统耐压壳不能够同时协调强度、稳定性、空间利用率、流线型等指标。申请号为201510073803.4的发明专利提出了一种概念性的蛋形仿生耐压壳体，并指出蛋形仿生壳可以综合协调强度、稳定性、空间利用率、流线型等功能，是一种优异的仿生原型，但并未涉及蛋形耐压壳的制作装置及方法。作为一种优异的新型深海耐压装备，蛋形耐压壳的工程应用前景广阔，但由于蛋形曲线的大端与小端不完全对称，常规的单一模具压制法有很大局限性。
[0003]目前，市场上多数模具分为凸模(上模)和凹模(下模)，一般会在凹模的开口端设置圆形倒角或放置圆柱形滚棒(适用于形状简单的平板压制)，以减小金属板料在压制过程中由于产生摩擦力而使板料产生不必要的磨损，影响板料冲压成型后的质量；以及少部分凹模在底端设置硬性柔性顶料机构，顶出成型后的压制件，但仅适用于对表面要求低的压制件。蛋形耐压壳的强度和稳定性对自身曲率半径较为敏感，设置圆形倒角尽管可以降低摩擦力，但板料在冲压过程中仍然与凹模进行滑动摩擦，会影响蛋形耐压壳表面曲率以及厚度分布;硬性柔性顶料机构则会破坏蛋形耐压壳底端的曲率半径以及表面质量。
【发明内容】
[0004]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种蛋形耐压壳制作装置及制造方法，采用在凹模开口端圆环形槽内加入滚珠和底部内设置柔性顶料机构，可以使冲压出的蛋形耐压壳表面质量好，曲率分布均勾。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明的一种蛋形耐压壳制作装置，包括支撑装置、压模机构和底模机构，所述压模机构固定安装在支撑装置上，压模机构的端部连接有冲压圆形板料的凸模，所述底模机构包含工作台、安装在工作台上的模具底座和一对板料定位机构，所述圆形板料通过板料定位机构固定在模具底座的上表面上，两个板料定位机构位于圆形板料的两侧，圆形板料下方安装有凹模，凹模位于模具底座内。
[0006]作为优选，所述板料定位机构包含定位爪、伸缩杆和固定套，所述伸缩杆焊接在定位爪上，所述固定套通过螺栓固定在模具底座上，伸缩杆的一端与固定套连接，定位爪上设有螺纹孔，螺纹孔内安装有滑动螺杆，滑动螺杆上端安装有定位螺母，滑动螺杆的下端设有圆形凸台，在模具底座设有滑槽，圆形凸台位于滑槽内并沿滑槽滑动。
[0007]作为优选，所述凹模顶部的内边沿设有圆环形槽，环形槽内安装有若干个滚珠。
[0008]作为优选，所述凹模底部设有柔性顶料机构，所述柔性顶料机构包含弧形头导杆导向套和拉簧，所述弧形头导杆一端位于凹模内，另一端位于导向筒内，导向筒位于模具底座内，所述拉簧套于弧形头导杆上并位于导向筒内，拉簧一端与导向筒连接，另一端与弧形头导杆连接，弧形头导杆设有与导向筒连通的通孔。
[0009]作为优选，所述压模机构包含液压缸、连接套和连接杆，所述液压缸内设有活塞杆，活塞杆与连接套连接，连接套内设有连接杆，连接杆与凸模连接。
[0010]—种上述的蛋形耐压壳制作装置的制造方法，包括以下步骤:
[0011 ] (1)将冲压好的圆形板料放置在底模机构上，并同时调节底模机构上的两个板料板料定位机构，通过滑动伸缩杆带动定位爪移动，直至圆形板料的圆心处于压模机构与底模机构的轴心位置，后拧紧定位螺母，两个板料定位机构同时卡住圆形板料，限制圆形板料在水平面内的移动，达到定位作用；
[0012](2)压模机构动作，液压缸伸长，推动凸模向下运动，凸模顶住圆形板料向下压，当凸模的顶部连续运动至凹模深度的1/2?2/3时，压模机构停止，液压缸保持现有状态，并进行保压5?10分钟；
[0013](3)压模机构第二次动作，液压缸再次伸长，推动凸模继续向下运动，凸模顶住圆形板料一直往下压，直至压到凹模的底部，此时，压模机构再次停止，液压缸保持现有状态，并进行保压5?10分钟；
[0014](4)压模机构复位，液压缸返回原始状态，同时柔性顶料机构中的拉簧复位，带动弧形头导杆向上运动，弧形头导杆便将压制好的蛋形耐压壳顶出。
[0015]有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0016](1)由于本发明在凹模开口端圆环形槽内加入滚珠，可使金属板料在加工过程中变滑动为滚动，且接触面积小，大大降低了板料在压制过程中产生的摩擦，使得加工后的压制件表面更加光滑，曲率更加均匀；
[0017](2)由于本发明采用柔性顶料机构，当金属板料被压制成型时，柔性机构中的弧形头推杆在拉簧的作用下会自主复位，弧形头与耐压壳成型件的底端接触并顶出成型件，不会对蛋形耐压壳底端表面造成损伤或影响底部曲率；
[0018](3)由于本发明采用二次冲压方法，可避免板料在冲压成蛋形壳的过程中由于拉伸速度过快、行程过长而导致表面出现过大的塑性变形，使得冲压出的耐压壳成型件表面厚度均匀，加工质量高。
【附图说明】
[0019]图1为本发明所采用的蛋形曲线示意图。
[0020]图2为蛋形耐压壳制作装置主示意图。
[0021 ]图3为图2蛋形耐压壳制作装置A-A示意图。
[0022]图4为图2蛋形耐压壳制作装置I局部放大示意图。
[0023]图5为图2蛋形耐压壳制作装置Π局部放大示意图。
[0024]图6为蛋形耐压壳小端凹模示意图。
[0025]图7为蛋形耐压壳小端凸模示意图。
[0026]图8为蛋形耐压壳制作装置一次压模示意图。
[0027]图9为蛋形耐压壳制作装置二次压模示意图。
[0028]其中；1一支撑机构，11 一凹形板，12—加强肋板，13—底板，2—压模机构，21—液压缸，22—连接套，23—销，24—连接杆，25—凸模，3—底模机构，31—滚珠，32—板料定位机构，321—定位爪，322—伸缩杆，323—固定套，324，定位螺母，325—滑动螺杆，33—凹模，34 一柔性顶料机构，341 —弧形头导杆，342—拉黃，343一导向套，344一带孔底板，35—模具底座，4 一锁紧机构，41 一锁紧螺母，42—锁紧螺杆，5—工作台，6—圆形板料，7—小端凸模，8—小端凹模。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0030]如图2至图7所示，本发明的一种蛋形耐压壳制作装置，包括支撑机构1，支撑机构1上连接有压模机构2，压模机构2正下方轴心相对处放置有底模机构3，底模机构3则通过锁紧机构4固定在工作台5上。
[0031 ]在本发明中，压模机构2与底模机构3中的模具采用一般蛋形轮廓线，如图1所示，图中包含蛋形壳基本几何参数长轴L、短轴B，为了使加工出的模具便于冲压，以赤道为分割线，分别切割蛋形壳的小端与大端，并分别根据两端蛋形曲线加工出相应的凸模与凹模。
[0032]所述支撑机构1包括凹