專利名稱：超高壓多功能萬噸級壓力機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力成型設(shè)備，特別是針對大尺寸工件，可同時完成鼓脹成型以及超高壓力的模壓成型作業(yè)的設(shè)備。本實用新型包括上模、下模、機座、活塞桿、油缸、油泵以及相互之間的連接管路和動力電纜、控制線路等組成。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)活動中，常常需要使用壓力成型設(shè)備來加工零部件。諸如板式蒸發(fā)器換熱板片的加工，需要壓力成型機提供一定的壓力，用安裝在上下模具上的觸頭緊緊壓住換熱板片兩側(cè)板料，在觸頭接觸部位約束局部變形，其余地方則需要空出一定的空間，向換熱板片內(nèi)送入高壓力水后兩側(cè)板料被屈服變形，形成流線型空腔；其他零部件如汽車引擎蓋、車門等則需要壓力設(shè)備提供一定的壓力，利用專用模具將板料拉延、壓槽，形成特定的形狀以滿足不同需要。因此可以說，壓力成型設(shè)備的應用十分廣泛?！0003]壓力成型設(shè)備最為常見的有油壓機、水壓機和鼓脹成型機等，其用途也多種多樣。一般來講，對于板式蒸發(fā)器換熱板片加工所需的鼓脹成型設(shè)備，只要求設(shè)備提供較高的壓力，而對于上下模具之間的運動精度要求則不高，因此這類壓力機無需設(shè)置導向機構(gòu)，其用途也較為單一，即只能用于板料的鼓脹成型。如用這類鼓脹成型設(shè)備作為模壓設(shè)備使用時則會在作業(yè)運動中因上下模運動精度不一致產(chǎn)生側(cè)向移動，直接造成被加工板料撕裂破損。另一類的油壓機和水壓機，由于利用多套導桿、導柱等導向機構(gòu)，其上下模具之間的運動精度得到了一定的保證，但是由于導向機構(gòu)的存在，限制了其使用空間，而且這類設(shè)備無法作為鼓脹成型機使用，同時在加工較大尺寸和外形的板式蒸發(fā)器換熱板片等零件，為滿足其使用要求，使這類設(shè)備的外形龐大、占地面積廣，而且設(shè)備價格高昂，尤其是水壓機還需要消耗大量的水資源，普及性并不太高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供集水壓鼓脹成型和模壓成型為一體，可克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，SP可保證上下模間的運動精度，又不需要單獨設(shè)置導桿、導柱之類的導向裝置，并具有占地面積小、設(shè)備體積相對較小等特點。本實用新型的多功能萬噸級壓力機，包括上模、下模、機座、活塞桿、油缸、油泵，以及相互之間的連接管路和動力電纜、控制線路，以及附屬裝置，設(shè)備的壓力工作區(qū)的兩側(cè)分別等間隔布置主油缸，且各主油缸固定于上模上，主油缸的活塞桿與上模間滑動配合，除起到施加壓力作用外還起到導向桿的作用，主油缸的活塞桿的下端固定于下模上。當油缸帶動上模向下移動進行壓力成型工作時，油缸所提供的壓力促使活塞桿具有向上運動的趨勢；當油缸帶動上模向上移動進行回退工作時，油缸所提供的壓力又促使活塞桿具有向下運動的趨勢。這樣在工作過程中將造成活塞桿頻繁產(chǎn)生間歇性的上下移動，最終導致運動精度和設(shè)備剛性不足。本實用新型的多功能萬噸級壓力機，在活塞桿下端設(shè)置有一個軸肩，在這一軸肩上靜配合有固定于下模上的活塞桿缸套，所述活塞軸肩位于下模下面的位置開有一個環(huán)形凹槽，在這一凹槽內(nèi)安裝有楔形環(huán)墊和位于楔形環(huán)墊下的卡環(huán)。當擰緊卡環(huán)上的連接螺釘時將利用楔形結(jié)構(gòu)將活塞桿緊緊、穩(wěn)定、可靠地和下模裝配在一起，避免和克服了活塞桿與下模之間有可能產(chǎn)生的間隙及運動。采用這一結(jié)構(gòu)即可保證活塞與下模間的穩(wěn)定可靠聯(lián)結(jié)，增強設(shè)備的剛度與強度，同時還可簡化設(shè)備加工的難度，并保證上下模間的運動精度。在本實用新型的多功能萬噸級壓力機中，每個工作油缸由主油缸和增壓缸構(gòu)成。這一結(jié)構(gòu)在工作時，通過控制柜上的操作按鈕切換液壓集成塊中的電磁換向閥實現(xiàn)設(shè)備的運動，通過主油缸進油匯集管和進程液壓油連接軟管向主油缸供油工作，提供所需動力源，增壓缸供油及動作停止。在進行模壓成型作業(yè)，當工件尺寸較大、形狀復雜、需要設(shè)備提供超高壓力時，首先應通過正常供油方式向主油缸供油，使上模移動與壓制工件快速接觸，以提高勞動效率，再通過控制柜上的操作按鈕切換相關(guān)的電磁換向閥，停止向主油缸進油匯集管中供油，而是向增壓缸總進油管中供油，并通過增壓缸進油軟管進入到增壓缸內(nèi)，此時，主油缸的供油方式則完全由增壓缸通過增壓缸出油管來供油。由于增壓缸內(nèi)活塞面積 不同，進油側(cè)面積較小而出油側(cè)面積較大，本實用新型實施例中兩側(cè)面積比為4倍，也就是 說，通過增壓缸后向主油缸的供油壓力同時增大了 4倍，形成超高壓力，設(shè)備所能提供的總體壓力也增大了 4倍，即可達到5萬噸級以上，構(gòu)成超高壓壓力機。壓力設(shè)備在工作時，液壓油在管路內(nèi)流動時由于受到管壁阻尼和間斷性供油方式的影響，將不可避免地形成管道壓力下降，這就造成連接于主油缸進油匯集管首尾兩端的各個主油缸內(nèi)工作壓力各不相同，導致主油缸受力不均和上模運行精度難以保證；為解決管道壓力不均，本實用新型中設(shè)置主油缸進油匯集管壓力平衡管路，即縱向壓力平衡管和橫向壓力平衡管，使任一側(cè)主油缸進油匯集管首段與另一側(cè)主油缸進油匯集管末端相連，使兩列主油缸之間主油缸進油匯集管管路首尾壓力平衡，形成一個環(huán)狀壓力平衡系統(tǒng)，以此保證進入各主油缸前的壓力相同。在工作過程當中，由于各零件的加工精度和系統(tǒng)誤差仍然會造成各主油缸內(nèi)工作壓力不均，進而影響運行精度，當液壓油經(jīng)過進程液壓油連接軟管時由于軟管的膨脹作用，盡管主管道中壓力能保持一致，但也可能造成各主油缸內(nèi)工作壓力的不均。本實用新型的多功能萬噸級壓力機，其縱向各主油缸每兩個主油缸的進程工作腔間采用主油缸縱向壓力平衡管相互連接；每兩個橫向相鄰的主油缸的進程工作腔間采用橫向壓力平衡管相互連通。通過這些平衡管，將各個主油缸的工作壓力腔互相連在一起，形成一個連通器結(jié)構(gòu)，從而在根本上保證了各主油缸的工作壓力完全一致。本實用新型的這一結(jié)構(gòu)可以確保作業(yè)時的上下模運動精度，而徹底克服現(xiàn)有技術(shù)中存在無導向裝置的壓力機因上下模間運動精度不足而導致被加工板料撕裂破損的現(xiàn)象。本實用新型的多功能萬噸級壓力機中，在各主油缸的進程液壓油連接軟管和主油缸之間設(shè)置了液控單向閥，主油缸回程工作腔與液控單向閥間設(shè)置有背向壓力油管。設(shè)置背向壓力油管后在其背向壓力高于主油缸上部壓力時，也就是回程工作狀態(tài)時，在回程腔體與液控單向閥間形成一個連通管路，當采用增壓供油方式時液控單向閥可以防止高壓油回流到主油缸進油匯集管中；在完成一個壓制工序，上模需要向上運動時，由于主油缸下部(即回程工作腔內(nèi))壓力高于上部壓力，此時從主油缸內(nèi)通過單向閥背向壓力油管向液控單向閥輸送一個背向壓力，可迫使單向閥打開，使上模得以向上運動。[0011]本實用新型的多功能萬噸級壓力成型機中還設(shè)置有鼓脹成型水壓系統(tǒng)。本實用新型的多功能萬噸級壓力機當作為鼓脹成型機使用時，先將需要壓緊成型板料的觸頭按需要的間距安裝在兩塊鋼板上，再將安裝有觸頭的兩塊鋼板分別裝配于本實用新型的多功能萬噸級壓力機上下模上。先將兩張相同尺寸規(guī)格的薄板材料四周縫焊，形成一個四邊焊合而中空的元件，再焊接一個進水管，裝入到指定位置后啟動壓力機，用安裝在上下模具上的觸頭緊緊壓住換熱板片兩側(cè)板料，并通過單獨設(shè)置的水壓系統(tǒng)向換熱板片內(nèi)注水，不斷升高供水壓力，換熱板片兩板料在觸頭接觸部位被多功能萬噸級壓力機上下模緊緊壓死而約束局部變形，其余地方因為空出了一定的空間，兩側(cè)板料被屈服變形最終隆起，形成一個個鼓包和流線型的空腔。此時水壓、油壓共同作用，形成水壓力的工作狀態(tài)。由前述內(nèi)容可知，本實用新型有如下優(yōu)點I)可以完全鼓脹作業(yè)和模壓成型作業(yè)；2)由于整個裝置中用活塞桿及與其配合的上模結(jié)構(gòu)，使本實用新型中無現(xiàn)有技術(shù) 中所設(shè)置的附加導向機構(gòu)，因此機構(gòu)相對簡單，整個裝置占地面積較少；3)由于無現(xiàn)有技術(shù)中的門型結(jié)構(gòu)，因此其工作區(qū)域相對較大，可適于大面積工件的成型加工作業(yè)，并可以在成型作業(yè)的同時完成鼓脹成型作業(yè)，大大提高工作效率。雙列等距布置的主油缸使得受力均勻合理，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備自身重量大大減輕?，F(xiàn)有技術(shù)中在維修更換主油缸時，需要整體拆除門架或?qū)⒅饔透兹恐鹨徊鹦叮S修和日常保養(yǎng)成本極其昂貴。本實用新型中只需將要維修或更換的主油缸活塞桿上的楔形環(huán)墊和位于楔形環(huán)墊下的卡環(huán)松開卸掉，同時松開主油缸與上模之間的連接螺栓，便可移走該主油缸。維修和保養(yǎng)十分方便。

附圖I為本實用新型的一個實施例的示意圖，圖中對其中的一個主油缸進行了剖視。附圖2為圖I的橫截面剖切示意圖。附圖3為圖I的俯視圖。附圖4為活塞桿與下模連接固定結(jié)構(gòu)放大圖。附圖5為卡環(huán)結(jié)構(gòu)圖。I為高壓油泵，2為儲能器，3為高壓油泵進油管，4為液壓油箱，5為動力電纜及控制線路，6為控制柜，7為機座，8為地腳螺栓，9為下模連接螺栓，10為下模，11為活塞桿下模缸套，12為卡環(huán)，13為活塞桿，14為上模,15為增壓缸總進油管，16為主油缸,17為回程液壓油連接軟管，18為主油缸縱向壓力平衡管，19為液壓集成塊，20為入油箱總回油管，21為增壓缸，22為增壓缸出油管，23為液控單向閥，24為主油缸進油匯集管，25為單向閥背向壓力油管，26為出主油缸回油總管，27為主油缸橫向壓力平衡管，28為進程液壓油連接軟管，29為缸套連接螺釘，30為活塞桿上模缸套，31為增壓缸進油軟管，32為主油缸進油匯集管壓力平衡管路，33為楔形環(huán)墊，34為活塞桿軸肩，35為活塞桿環(huán)形凹槽，36為鼓脹成型水壓系統(tǒng)。
具體實施方式
[0023]參見附圖1，本實用新型的多功能萬噸級壓力成型機由上模14、下模10、固定于上模14上的主油缸16，固定于下模10上的活塞桿13、油泵I、水壓系統(tǒng)36，以及相應的連通油管、附屬裝置構(gòu)成。其中主油缸16在壓力工作區(qū)的兩側(cè)等間隔布置，參見附圖3;主油缸的活塞桿(13)的下端固定于下模(10)上；上模14與活塞桿13間用套30滑動配合，參見附圖2，主油缸的活塞桿13與上模間滑動配合除可起到施加壓力作用外還起到了導向桿的作用。這種結(jié)構(gòu)可使壓機有較大的工作空間，以適于大面積板片的加工。本實用新型的活塞桿與下模間的結(jié)合采用了如下的結(jié)構(gòu)在了活塞桿13下端設(shè)置有一個軸肩34，在這一軸肩上靜配合有固定于下模上的活塞桿缸套11，所述軸肩34位于下模10下面的位置開有一個環(huán)形凹槽35，在這一凹槽內(nèi)安裝有楔形環(huán)墊33和位于楔形環(huán)墊33的卡環(huán)12。因為當油缸帶動上模14向下移動進行壓力成型工作時，油缸所提供的壓力促使活塞桿13具有向上運動的趨勢；當油缸帶動上模14向上移動進行回退工作時，油缸所提供的壓力又促使活塞桿13具有向下運動的趨勢。這樣在工作過程中將造成活塞桿13頻繁產(chǎn)生間歇性的上下移動，最終導致運動精度和設(shè)備剛性不足。本實用新型的多功能萬噸級壓力機，在活塞桿13下端設(shè)置有一個軸肩34，在這一軸肩上靜配合有固定于下模上的活塞桿缸套11，所述活塞桿軸肩位于下模10下面的位置開有一個環(huán)形凹槽35，在這一凹槽 內(nèi)安裝有楔形環(huán)墊33和位于楔形環(huán)墊下的卡環(huán)12。當擰緊卡環(huán)12上的連接螺釘時將利用楔形結(jié)構(gòu)將活塞桿緊緊、穩(wěn)定、可靠地和下模裝配在一起，避免和克服了活塞桿13與下模10之間有可能產(chǎn)生的間隙及運動。采用這一結(jié)構(gòu)即可保證活塞與下模間的穩(wěn)定可靠聯(lián)結(jié)，增強設(shè)備的剛度與強度，同時還可簡化設(shè)備加工的難度，并保證上下模間的運動精度。在圖I所示的本實用新型中各主油缸16用通過主油缸進油匯集管24并聯(lián)供油。在各縱向設(shè)置的主油缸16中每兩個主油缸的進程工作腔間采用主油缸縱向壓力平衡管18相互連接；而每兩個橫向相鄰的主油缸16的進程工作腔間采用橫向壓力平衡管27相互連通，參見附圖2。采用了這一結(jié)構(gòu)即可保證在作業(yè)時各油缸均可高精度同步運動，確保了上下模間的運動精度，徹底克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上下模運動精度無法保證的問題。本實用新型的每個油缸由主油缸16和增壓缸21構(gòu)成，這樣在上下模間進行大范圍的移動時，依靠油管直接向主油缸的進程工作腔注油，而在施壓作業(yè)時則依靠增壓缸供油，產(chǎn)生作業(yè)壓力。本實用新型中，在各主油缸的進程液壓油連接軟管28和主油缸16之間設(shè)置了液控單向閥23，主油缸回程工作腔與液控單向閥23間設(shè)置有背向壓力油管25。在采用增壓供油方式時，由于液控單向閥23的作用可防止高壓油回流到主油缸進油匯集管中；在完成一個壓制工序,上模需要向上運動時，由于主油缸下部壓力高于上部壓力，此時從主油缸內(nèi)通過單向閥背向壓力油管向液控單向閥輸送一個背向壓力，以克服液控單向閥23不能站打開的現(xiàn)象，迫使單向閥23打開，使油回流。本實用新型中還設(shè)置有鼓脹成型的水壓系統(tǒng)36，以便進行鼓脹作業(yè)。本實用新型實施中最好采用整料加工的制成，并輔以加強筋板等以增強其剛度。主油缸16、增壓缸21零部件、活塞桿上模缸套30、活塞桿下模缸套11和活塞桿13采用鍛造方式，精密機械加工，其中活塞桿13外還需電鍍處理，以增加其耐磨性。裝配時應先將機座7用地腳螺栓8固定在設(shè)備基礎(chǔ)上，調(diào)整檢測水平。然后安裝下模10，用下模連接螺栓9將下模10與機座7可靠固定。接著將活塞桿下模缸套11裝配到下模10上，再逐根安裝活塞桿13，楔形環(huán)墊33和卡環(huán)12，不斷擰緊卡環(huán)連接螺釘，由于兩個楔形的擠壓作用，使得活塞桿緊緊地、無間隙地被固定在下模上，從而使安裝及固定可靠，導向精度提高。再將活塞桿上模缸套30和上模14裝配在一起，擰緊缸套連接螺釘29。將上模14穿過各活塞桿13，水平放置在下模10上，裝配主油缸16以及各供油及壓力平衡管路和閥門，形成壓力機主體。安裝高壓油泵I、儲能器2、液壓油箱3、控制柜6并連接各供油管路和控制線路、動力電纜,組成壓力機系統(tǒng)。工作時，啟動控制柜6上總電源按鈕，使各設(shè)備正常通電待命，檢查各用電設(shè)備及油路是否正常。啟動高壓油泵I工作按鈕，高壓油泵I工作，向液壓集成塊19中供油，此時，高壓油通過液壓集成塊19，經(jīng)入油箱總回油管20直接流回液壓油箱3中，設(shè)備空載運行。啟動上升按鈕，電信號控制液壓集成塊19中的換向閥動作，液壓油經(jīng)供油管路和回程液壓油連接軟管17最終進入到主油缸16下部，由于主油缸16下部壓力高于上部壓力，此時從主油缸16內(nèi)通過單向閥背向壓力油管25向液控單向閥23輸送一個背向壓力，迫使單向閥23打開，主油缸16內(nèi)液壓油回流到主油缸進油匯集管24，并最終流回油箱。在液壓油的推 動下主油缸16連同上模14 一起沿活塞桿13向上運動，使得上下模之間離開一定的距離，將需要壓制或成型的工件放置到指定位置。啟動下降按鈕，電信號控制液壓集成塊19中的換向閥動作，液壓油經(jīng)供油管路和進程液壓油連接軟管28最終進入到主油缸16上部，在液壓油的推動下主油缸16連同上模14 一起沿活塞桿13向下運動，到達指定位置后可完成一定壓力下的鼓脹成型及模壓成型。在模壓成型時，當工件尺寸較大、形狀復雜、需要設(shè)備提供超高壓力時，首先應按照上述操作，使上模移動與壓制工件快速接觸，以提高勞動效率，再通過控制柜6高壓按鈕切換液相應的電磁換向閥，停止向主油缸進油匯集管24中供油，而是向增壓缸總進油管15中供油，并通過增壓缸進油軟管31進入到增壓缸21內(nèi)，此時，主油缸16的供油方式則完全由增壓缸21通過增壓缸出油管22來供油。由于增壓缸內(nèi)活塞面積不同，進油側(cè)面積較小而出油側(cè)面積較大，本實施例中兩側(cè)面積比為4倍，也就是說，通過增壓缸后向主油缸的供油壓力同時增大了 4倍，設(shè)備所能提供的總體壓力也增大了 4倍，達到5萬噸級以上，構(gòu)成高壓成型機，上模14逐漸向下運動，迫使工件變形，完成超高壓力下的模壓工作。在整個工作過程中平衡管路平衡各個主油缸16內(nèi)的工作壓力，使各個主油缸的工作壓力腔互相連在一起，形成一個連通器結(jié)構(gòu)，從而在根本上保證了各主油缸的工作壓力完全一致。本實用新型多功能萬噸級壓力成型機基礎(chǔ)壓力為I. 2萬噸級，安裝帶有觸頭的成型模具后可作為鼓脹成型機使用，向板料內(nèi)注入清水，形成水壓、油壓的組合壓力模式；又可安裝任意形式的成型模具，作為模壓設(shè)備，切換供油方式，可提供高達5萬噸級以上的壓力，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊，導向精度高，無污染，無排放。
權(quán)利要求1.超高壓多功能萬噸級壓力機，包括上模(14)、下模(10)、機座(7)、活塞桿(13)、油缸、油泵(1)，以及相互之間的連接管路和動力電纜、控制線路，以及附屬裝置，其特征在于在壓力工作區(qū)的兩側(cè)分別等間隔布置主油缸(16)，且主油缸(16)固定于上模(14)上，主油缸的活塞桿(13)與上模間滑動配合，除起到施加壓力作用外還起到導向桿的作用，主油缸的活塞桿(13)的下端固定于下模(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高壓多功能萬噸級壓力機，其特征在于活塞桿(13)下端設(shè)置有一個軸肩(34)，在這一軸肩上靜配合有固定于下模上的活塞桿缸套(11)，所述軸肩(34)位于下模(10)下面的位置開有一個環(huán)形凹槽(35)，在這一凹槽內(nèi)安裝有楔形環(huán)墊(33)和位于楔形環(huán)墊(33)上的卡環(huán)(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高壓多功能萬噸級壓力機，其特征在于每個油缸由主油缸(16)和增壓缸(21)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的超高壓多功能萬噸級壓力機，其特征在于縱向各主油缸(16)每兩個主油缸的進程工作腔間采用主油缸縱向壓力平衡管(18)相互連接；采用每兩個橫向相鄰的主油缸的進程工作腔間采用橫向壓力平衡管(27)相互連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高壓多功能萬噸級壓力機，其特征在于在各主油缸的進程液壓油連接軟管(28)和主油缸(16)之間設(shè)置了液控單向閥(23)，主油缸回程工作腔與液控單向閥(23)間設(shè)置有背向壓力油管(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超高壓多功能萬噸級壓力機，其特征在于裝置中還設(shè)置有鼓脹成型水壓系統(tǒng)(36)。
專利摘要本實用新型公開一種針對大尺寸工件，可同時完成鼓脹成型以及超高壓力的模壓成型作業(yè)的超高壓多功能萬噸級壓力機。本實用新型包括上模、下模、機座、活塞桿、油缸、油泵以及相互之間的連接管路和動力電纜、控制線路等組成，在壓力工作區(qū)的兩側(cè)分別等間隔布置主油缸，且各主油缸固定于上模上，主油缸的活塞桿與上模間滑動配合，除起到施加壓力作用外還起到導向桿的作用，主油缸的活塞桿的下端固定于下模上。
文檔編號B30B15/00GK202573025SQ201120513129
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者張培洲, 邵琿, 蓋美萍 申請人:張培洲, 蘭州節(jié)能環(huán)保工程有限責任公司, 九江九洲節(jié)能環(huán)保工程有限公司