[发明专利]一种大操作空间的内高压成形机

说明书

技术领域

本发明涉及一种内高压成形机，具体涉及一种复杂截面空心构件的加工设备。

背景技术

随着汽车、航空、航天制造领域对结构整体化和轻量化的需求的提高，复杂截面空心整体构件由于具有较好的强度和刚度，逐渐得到了工业界的广泛重视。内高压成形是制造这类轻体整体构件的一种先进成形技术，得到了较广泛的应用，尤其是在汽车生产中，如汽车的排气管件、副车架和底盘等，都在以内高压成形加工方法逐渐替代原来的传统成形加工方法。该项技术的基本工艺过程为：首先通过数控弯曲机把管材轴线弯曲为所需的形状，然后，将管坯放在下模内，闭合上模，内高压成形机按照设定程序通过水平油缸驱动冲头密封管坯的两端，并使管坯内充满液体，在加压胀形的过程中，两端的水平冲头同时向内推进补料，这样在内压和轴向力的联合作用下，使管坯贴靠模具内部型腔而成形为所需形状的工件。内高压成形机主要由合模压力机、高压源、水平油缸、液压泵站、水系统和控制系统构成，模具和水平油缸一般安装于合模压力机的工作平台或模板上，合模压力机实现模具的开启和闭合，并在成形过程中提供合模力，保证上下模在成形过程中紧密闭合，不产生缝隙。

目前的内高压成形机大都采用四柱式结构液压机作为合模压力机，其缺点是：

(1)不适用于成形轴线弯曲角度较大的管件

内高压成形模具由模块和油缸组成，对于轴线弯曲的零件，当弯曲角度Φ大于30°，由于四柱结构的影响，水平设置的油缸摆放位置受到限制，与压力机立柱干涉，管件直径越大，轴向反力越大，水平油缸吨位越大，体积也越大，干涉更严重，如图6所示。例如对于合模力2000吨的内高压成形机，其台面有效尺寸一般为L＝2200mm，B＝1800mm(其中L代表台面的长，B代表台面的宽)，其水平设置的油缸最大摆放角度为36度，内高压成形所需的压力往往需达200MPa，当成形管件的直径为100mm时，水平设置的油缸推力约200吨，此时，水平设置的油缸缸体外径近500mm左右，其与立柱不发生干涉的最大摆放角度为26°，因此，四柱式结构仅适用轴线为直线或弯曲角度小的零件成形。

(2)操作空间小，不适合放置两套模具一次成形两件管件

受四个立柱限制，通常只能沿着台面长度方向摆放一套模具，用于单个工件的成形，生产效率低。

(3)上料取件空间受限，不便于机械手操作

当整套生产线装配机械手后，需要在压力机正面放置未变形管件，而在压力机背面取出成形后管件，而采用四柱式合模液压机一般只能在压力机正面上料和取件，无法实现自动化生产。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的内高压成形机不适用于成形轴线弯曲角度较大的管件以及操作空间小，只能用于单个管件的成形，生产效率较低，不便于实现机械化作业的问题，进而提供一种大操作空间的内高压成形机。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种大操作空间的内高压成形机包括高压源，所述内高压成形机还包括主液压驱动装置、上横梁、活动平台、上模板、下模板、下横梁、两个立柱、至少一个上模、至少一个下模、至少两个侧液压驱动装置和与侧液压驱动装置数量相一致的多个冲头，两个立柱并列设置，上横梁与下横梁通过两个立柱连接，主液压装置设置在上横梁的上表面上，活动平台穿设在位于上横梁和下横梁之间的两个立柱上并能在两个立柱上滑动，主液压驱动装置的驱动杆穿过上横梁并能在上横梁上上下滑动，主液压驱动装置的驱动杆的端部与活动平台连接，上模板连接在活动横梁下表面上，至少一个上模连接在上模板的下表面上，下模板连接在下横梁的上表面上，至少一个下模连接在下模板的上表面上，上模与下模一一对应设置，下模的型腔的两端分别设置有水平设置的侧液压驱动装置，每个侧液压驱动装置的输出端连接有呈水平设置的冲头，与每个下模对应设置的两个冲头中的其中一个冲头的中部沿其轴向设置有充液通孔，高压源上的充液管与充液通孔连通。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，运行安全可靠，采用双柱式结构可以增大操作空间以及上模和下模的安装空间，待成形零件(管坯)装卸方便，操作空间大，便于实现机械化作业；由于操作空间以及上模和下模安装空间大，在下模板上可以布置多个侧液压驱动装置、多个下模和多个下模板，在单次工作循环中，可以完成一个或两个零件(管坯)的同时成形，两个零件同时成形时，生产效率大大提高，生产效率提高了70％以上；由于操作空间以及上模和下模安装空间大，侧液压驱动装置摆放位置不易与立柱发生干涉，对于轴线弯曲的零件，所能成形的管件的弯曲角度更大，能成形弯曲角度大于30°的管件。