專利名稱：一種內(nèi)高壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種管件成形設備，特別是一種專用于空心管件液壓成形的內(nèi)高壓成形裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)高壓成形(Hydro Forming)也叫液壓成形或液力成形,是一種利用液體作為成形介質(zhì)，通過控制內(nèi)壓力和材料流動來達到成形中空零件目的的材 料成形工藝。內(nèi)高壓成形的原理是通過內(nèi)部加壓和軸向加力補料把管胚壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件，對于軸線為曲線的零件，需要把管胚預彎成接近零件形狀，然后加壓成形。通過內(nèi)高壓成形的構(gòu)件質(zhì)量輕、產(chǎn)品質(zhì)量好，并且產(chǎn)品設計靈活，工藝過程簡捷，同時又具有近凈成形與綠色制造等特點，因此在飛機、航天器和汽車等輕量化領域獲得了廣泛的應用?，F(xiàn)有技術(shù)中，如專利號為ZL200310107715.9的中國發(fā)明專利《一種帶上置式短行程鎖模油缸的內(nèi)高壓成形機》公開了一種內(nèi)高壓成型機，該內(nèi)高壓成型機為一種帶上置式短行程鎖模油缸的的內(nèi)高壓成型機，它包含液壓裝置，四個立柱、上橫梁、下橫梁、活動橫梁、兩個開模油缸，其特征在于它還包括至少兩個鎖模油缸，機械檔塊，驅(qū)動油缸，導軌，滑板；液壓裝置固定在四個立柱的上端，上橫梁設置在四個立柱內(nèi)的上部液壓裝置的下部，下橫梁固定在四個立柱內(nèi)的下部，活動橫梁設在四個立柱內(nèi)的上橫梁與下橫梁之間，活動橫梁與上橫梁之間固定有兩個開模油缸，在開模油缸外側(cè)的上橫梁的下平面上固定有鎖模油缸，在活動橫梁上端的前后兩側(cè)固定有導軌，導軌的外側(cè)固定有驅(qū)動油缸，驅(qū)動油缸的頂端固定有滑板，滑板上固定有機械擋塊。上述專利的內(nèi)高壓成形裝置采用了鎖模油缸的短行程鎖模裝置，鎖模時具有很高的鎖模力，模具開合時僅用很小的合模力，具有工作效率高，節(jié)省能源的優(yōu)點。但是，上述專利的內(nèi)高壓成型裝置也存在著一些問題，由于水平推頭加工技術(shù)限制，無法做到絕對密封，在工件的成形過程中，受模具型腔內(nèi)部的高壓作用，管胚內(nèi)的液體很容易從水平推頭和管胚之間的縫隙向外溢出，造成管胚內(nèi)的壓強下降，從而影響了工件的成形質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)更為合理、密封性好的內(nèi)高壓成型裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種內(nèi)高壓成型裝置，包括有夾具模，其具有可容納管胚放置的內(nèi)膜模腔；高壓水源，用于向所述管胚的內(nèi)腔提供液體；水平推頭，用于實現(xiàn)對供至所述管胚內(nèi)部的液體擠壓；增壓機構(gòu)，其一端連接所述的高壓水源，用于實現(xiàn)該高壓水源與所述管胚內(nèi)腔的連通，該增壓機構(gòu)的另一端連接所述的水平推頭，用于驅(qū)動所述水平推頭沿軸向的移動；其特征在于所述的增壓機構(gòu)包括有第一增壓機構(gòu)和第二增壓機構(gòu)，其中，所述第一增壓機構(gòu)包括有第一缸體和可沿該第一缸體軸向移動的第一活塞桿，所述的第一活塞桿具有沿軸向貫通的第一軸孔；所述第二增壓機構(gòu)包括有可沿所述第一軸孔移動的第二活塞桿，該第二活塞桿具有沿軸向貫穿的第二軸孔，所述第二軸孔內(nèi)設置有與所述高壓水源相連的進水管，所述第二活塞桿的前端還連接有能與所述管胚的開口端相配合連接的蓋帽，該蓋帽沿軸向開設有能與所述進水管相連通的進水孔；所述水平推頭固定連接于所述第一活塞桿的伸出端，該水平推頭沿軸向開設有能供所述第二活塞桿穿過的第三軸孔，所述水平推頭的端部和所述蓋帽之間形成有凹槽，所述凹槽內(nèi)設置有可受壓變形的密封圈；所述的水平推頭在前部還成型有臺階面，所述水平推頭上套設有兩側(cè)端面能分別貼合所述臺階面和管胚端部的密封墊片。為了保證密封效果，延長密封圈的使用壽命，作為優(yōu)選，所述的密封墊片為由軟金屬制成的環(huán)形墊片。
為了更好的實現(xiàn)第二活塞桿的軸向移動限位，作為優(yōu)選，所述第二活塞桿的外周面成型有沿徑向外凸的擋環(huán)，相應地，所述第一軸孔內(nèi)成型有階梯孔，該階梯孔的大徑端內(nèi)設置有能與所述擋環(huán)滑動配合的第二缸體，該第二缸體具有能與所述擋環(huán)的端面相抵而實現(xiàn)所述第二活塞桿的軸向回拉限位的階梯面。于是，第二缸體能夠?qū)崿F(xiàn)對擋環(huán)的軸向限位，進而實現(xiàn)第二活塞桿沿軸向滑動的位移，防止將密封圈過度擠壓變形。為了方便安裝和拆卸，保證連接可靠性，作為優(yōu)選，所述的第一活塞桿的端部設置有一法蘭，所述水平推頭通過該法蘭和所述第一活塞桿固定相連。為了方便合模和開模，作為優(yōu)選，所述的夾具模包括有上模和下模。作為進一步優(yōu)選，所述的上模為活動模具，所述的下模為固定模具。也可以將上模設置為固定方式，下模設置為活動方式，或者上、下模均為活動方式，具體的固定方式可以根據(jù)夾具模機器的實際工作需要而作調(diào)整。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于在水平推頭上分別設置有密封圈和密封墊片，在低壓狀態(tài)下，通過第二活塞桿的回拉，使得密封圈產(chǎn)生形變，以填充水平推頭與管胚之間的空隙，從而提高內(nèi)高壓成形裝置的密封性；在高壓狀態(tài)下，為避免密封圈被高壓液體擊穿而發(fā)生液體泄漏，第二活塞桿停止工作，密封圈無法實現(xiàn)對管胚的完全密封，此時通過密封墊片和管胚的端部接觸來實現(xiàn)密封作用；本發(fā)明通過密封圈和密封墊片的設置解決了在低壓和高壓兩種不同狀態(tài)下的內(nèi)高壓成形裝置的密封問題，提高了工件成形質(zhì)量，而且，第一增壓機構(gòu)和第二增壓機構(gòu)通過嵌套方式實現(xiàn)連接，減少了與高壓水源連接的進水管的長度，不僅整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積更為小巧，而且有助于提高水壓，獲得更好的增壓效果。


圖I為本發(fā)明實施例的增壓機構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I所示的增壓機構(gòu)的剖視圖。圖3為本發(fā)明實施例的內(nèi)高壓成型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3所示的內(nèi)高壓成型裝置的局部剖視圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
如圖I 圖4所示，本實施例的內(nèi)高壓成形裝置主要用于空心管件的成形，其包括有夾具模I、高壓水源2、水平推頭3和增壓機構(gòu)，其中，夾具模I由可活動的上模11和固定設置的下模12組合而成，夾具模I內(nèi)成型有可容納管胚9放置的內(nèi)膜模腔13 ;高壓水源2用于向管胚9的內(nèi)腔提供液體；水平推頭3用于實現(xiàn)對供至管胚9內(nèi)部的液體進行擠壓；增壓機構(gòu)的一端連接高壓水源2，用于實現(xiàn)該高壓水源2與管胚9內(nèi)腔的連通，增壓機構(gòu)的另一端連接水平推頭3，用于驅(qū)動水平推頭3沿軸向的移動。本實施例的增壓機構(gòu)包括有第一增壓機構(gòu)和第二增壓機構(gòu)，第一增壓機構(gòu)和第二增壓機構(gòu)通過嵌套式相連，第一增壓機構(gòu)和第二增加機構(gòu)可以采用機械傳動結(jié)構(gòu)驅(qū)動，也可以采用氣壓驅(qū)動，本實施例的增壓機構(gòu)采用液壓驅(qū)動；其中，第一增壓機構(gòu)包括有第一缸體41和穿設于該第一缸體41中并能沿第一缸體41軸向移動的第一活塞桿42，第一活塞桿42具有沿軸向貫通 的第一軸孔；第一活塞桿42的伸出端設置有一法蘭7，水平推頭3通過該法蘭7和第一活塞桿42固定相連；第二增壓機構(gòu)包括有第二缸體53和第二活塞桿5，第二活塞桿5可移動地穿設于第一軸孔中，第二活塞桿5具有沿軸向貫穿的第二軸孔，第二軸孔內(nèi)設置有與高壓水源2相連的進水管51，并且，進水管51貫穿整個第二軸孔設置，第二活塞桿5的前端還連接有能插入管胚9開口中的蓋帽6，該蓋帽6沿軸向開設有能與進水管51相連通的進水孔61 ;為了實現(xiàn)第二活塞桿5的軸向限位，第二活塞桿5的外周面還成型有沿徑向外凸的擋環(huán)52，第一軸孔內(nèi)成型有一階梯孔，該階梯孔的大徑端421內(nèi)設置有能與擋環(huán)滑動配合的第二缸體53，第二缸體53具有能與擋環(huán)52的端面相抵而實現(xiàn)第二活塞桿5的軸向回拉限位的階梯面 422 ；水平推頭3沿軸向開設有能供第二活塞桿5穿過的第三軸孔，水平推頭3的第三軸孔和第二活塞桿5之間形成有可供該第二活塞桿5進給的間隙，間隙的寬度優(yōu)選為
0.8mm ;水平推頭3的端部和蓋帽6之間形成有環(huán)形的凹槽，凹槽內(nèi)設置有可受壓變形的密封圈81 ;水平推頭3在前部還成型有臺階面31，水平推頭3上套設有兩側(cè)端面能分別貼合臺階面31和管胚9端部的密封墊片82，為了提高密封效果，密封墊片82宜采用由軟金屬制成的環(huán)形墊片。本實施例的內(nèi)高壓成型裝置的工作原理為在低壓狀態(tài)下，首先將管胚9放置在夾具模I中，隨后上模11下壓，將管胚9固定在夾具模I的內(nèi)膜模腔13中，前端設置有蓋帽6的水平推頭3插入管胚9的開口端，管胚9的端部和水平推頭3的臺階面31相抵，實現(xiàn)管胚9的初步密封；然后，將高壓水源2通過進水管51向管胚9內(nèi)部供液，直至液體充滿管胚9 ;接著，啟動第二增壓機構(gòu)，驅(qū)動第二活塞桿5沿與水平推頭3伸出的相反方向回拉，此時，由于蓋帽6固定在第二活塞桿5的端部，蓋帽6隨著第二活塞桿5的回拉而靠近水平推頭3的端部，使得蓋帽6和水平推頭3之間形成的凹槽變窄，于是，嵌設于該凹槽中的密封圈81受擠壓產(chǎn)生形變，堵住管胚9的內(nèi)腔與伸入該內(nèi)腔中的水平推頭3之間形成的空隙，進而實現(xiàn)管胚9的端面密封；隨后，第一增壓機構(gòu)啟動，第一活塞桿42推動水平推頭3向管胚9內(nèi)擠壓，套設在臺階面31上的密封墊片82在管胚9內(nèi)部液體的高壓作用下發(fā)生膨脹，堵住水平推頭3的臺階面31與管胚9端面之間的空隙，進一步提高密封性；此后，在內(nèi)高壓作用下，管胚9產(chǎn)生膨脹變形，直至管胚9的外表面與夾具模I的內(nèi)膜模腔13表面一致。在高壓狀態(tài)下，密封圈81的承受能力不足，可能會被高壓液體壓破，為了避免這種現(xiàn)象出現(xiàn)，第二增壓機構(gòu)在高壓狀態(tài)下停止工作；此時，內(nèi)高壓成形裝置的密封通過設置在水平推頭3的臺階面31上的密封墊片82來實現(xiàn)，當水平推頭3向管胚9內(nèi)部擠壓時，管胚9內(nèi)部的液壓使得采用軟金屬材質(zhì)材料的密封墊片82受壓膨脹，從而堵住管胚9端面與水平推頭3之間的縫隙，起到提高內(nèi)高壓裝置密封性的作用； 在水平推頭3向管胚9內(nèi)部擠壓的同時，高壓水源2繼續(xù)向管胚9內(nèi)部供液，以保證管胚9內(nèi)的壓強保持在預定值范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)高壓成型裝置，包括有 夾具模(I)，其具有可容納管胚(9)放置的內(nèi)膜模腔(13)； 高壓水源(2)，用于向所述管胚(9)的內(nèi)腔提供液體； 水平推頭(3)，用于實現(xiàn)對供至所述管胚(9)內(nèi)部的液體擠壓； 增壓機構(gòu)，其一端連接所述的高壓水源(2)，用于實現(xiàn)該高壓水源(2)與所述管胚(9)內(nèi)腔的連通，該增壓機構(gòu)的另一端連接所述的水平推頭(3)，用于驅(qū)動所述水平推頭(3)沿軸向的移動； 其特征在于所述的增壓機構(gòu)包括有第一增壓機構(gòu)和第二增壓機構(gòu)，其中，所述第一增壓機構(gòu)包括有第一缸體(41)和可沿該第一缸體(41)軸向移動的第一活塞桿(42)，所述的第一活塞桿(42)具有沿軸向貫通的第一軸孔； 所述第二增壓機構(gòu)包括有可沿所述第一軸孔移動的第二活塞桿(5)，該第二活塞桿(5)具有沿軸向貫穿的第二軸孔，所述第二軸孔內(nèi)設置有與所述高壓水源(2)相連的進水管(51)，所述第二活塞桿(5)的前端還連接有能與所述管胚(9)的開口端相配合連接的蓋帽(6)，該蓋帽(6)沿軸向開設有能與所述進水管(51)相連通的進水孔(61)； 所述水平推頭(3)固定連接于所述第一活塞桿(42)的伸出端，該水平推頭(3)沿軸向開設有能供所述第二活塞桿(5)穿過的第三軸孔，所述水平推頭(3)的端部和所述蓋帽(6)之間形成有凹槽，所述凹槽內(nèi)設置有可受壓變形的密封圈(81);所述的水平推頭(3)在前部還成型有臺階面(31)，所述水平推頭(3)上套設有兩側(cè)端面能分別貼合所述臺階面(31)和管胚(9)端部的密封墊片(82)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)高壓成型裝置，其特征在于所述的密封墊片(82)為由軟金屬制成的環(huán)形墊片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)高壓成型裝置，其特征在于所述第二活塞桿(5)的外周面成型有沿徑向外凸的擋環(huán)(52)，相應地，所述第一軸孔內(nèi)成型有階梯孔，該階梯孔的大徑端(421)內(nèi)設置有能與所述擋環(huán)滑動配合的第二缸體，該第二缸體具有能與所述擋環(huán)(52)的端面相抵而實現(xiàn)所述第二活塞桿(5)的軸向回拉限位的階梯面(422)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)高壓成型裝置，其特征在于所述的第一活塞桿(42)的端部設置有一法蘭(7)，所述水平推頭(3)通過該法蘭(7)和所述第一活塞桿(42)固定相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)高壓成型裝置，其特征在于所述的夾具模(I)包括有上模(11)和下模(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)高壓成型裝置，其特征在于所述的上模(11)為活動模具，所述的下模(12)為固定模具。
全文摘要
一種內(nèi)高壓成型裝置，包括有夾具模；高壓水源；增壓機構(gòu)和水平推頭；其特征在于增壓機構(gòu)包括有第一增壓機構(gòu)和第二增壓機構(gòu)，第一增壓機構(gòu)包括有第一缸體和第一活塞桿，第一活塞桿具有第一軸孔；第二增壓機構(gòu)包括開設有第二軸孔的第二活塞桿，第二軸孔內(nèi)設置有進水管，第二活塞桿的前端連接有蓋帽；水平推頭連接于第一活塞桿的伸出端，水平推頭開設有第三軸孔，水平推頭的端部和蓋帽之間形成凹槽，凹槽內(nèi)設置有密封圈；水平推頭前部成型有臺階面，臺階面上套設有密封墊片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過密封圈和密封墊片的設置解決了在低壓和高壓兩種不同狀態(tài)下的內(nèi)高壓成形裝置的密封問題，提高了管件成形質(zhì)量，整體結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧。
文檔編號B21D26/045GK102764809SQ201210247958
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者陸志偉 申請人:浙江摩多巴克斯汽配有限公司