一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备的制作方法
【专利摘要】一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备；包括机架、液压系统和成形模具，液压系统和成形模具设置在所述机架上；所述液压系统包括主油缸和活动梁，所述主油缸的活塞杆与活动梁的固定连接，所述液压系统与所述成形模具固定连接；当所述凸模接触到需要被拉深挤压的铝合金板料时，所述压边缸将所述铝合金板料的周边压住；当所述铝合金板料被所述凸模压制成铝合金型材后，所述退料板由所述退料缸驱动往上将所述铝合金型材顶出凹模。在同一台设备上完成铝合金零件拉深、挤压的加工工艺，缩短了零件的加工周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
【专利说明】一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备
【技术领域】
[0001]本发明铝合金成形设备领域，特别是一种能应用铝合金拉深挤压复合成形工艺的液压设备。
【背景技术】
[0002]拉深和挤压是铝合金零件的常用成形方法。在五金零件的生产中，常以拉深工艺生产壁厚较均匀的铝合金筒类零件，而挤压工艺则用来成形壁厚有变化要求的零件。传统的生产工艺及设备，一般只能在一个工序内完成一种成形工艺，当需要用多个工艺来加工零件时，增加工序意味着增加另外的设备及模具，零件的生产周期随之增加，在增加生产成本的同时大大降低了生产效率。因此，当需要通过拉深与挤压工艺来生产一个铝合金零件时，传统的液压设备不能在单一的设备上同时进行以上两个工艺，严重阻碍了这一类产品成本的下降与效率的提升。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的在于提出一种能用于铝合金板料拉深、挤压复合成形工艺的液压设备，解决传统铝合金成形加工液压设备的加工成本高，效率低的问题。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备；包括机架、液压系统和成形模具，液压系统和成形模具设置在所述机架上；所述液压系统包括主油缸和活动梁，所述主油缸的活塞杆与活动梁的固定连接，所述液压系统与所述成形模具固定连接；
[0005]所述成形模具包括凸模组件和凹模组件；
[0006]所述凸模组件包括压边缸和凸模；所述凹模组件包括凹模、退料板、退料杆和退料缸，所述凹模设置在凸模的正下方，所述退料板设于所述凹模的内部，所述退料板固定于所述退料杆，所述退料杆由所述退料缸驱动；
[0007]当所述凸模接触到需要被拉深挤压的铝合金板料时，所述压边缸将所述铝合金板料的周边压住；当所述铝合金板料被所述凸模压制成铝合金型材后，所述退料板由所述退料缸驱动往上将所述铝合金型材顶出凹模。
[0008]进一步的，所述液压系统、凸模组件和凹模组件按照从上往下的顺序依次设置在所述机架，所述主油缸固定在所述机架并向下驱动，所述压边缸设置在所述活动梁的下平面，所述凸模设置在所述活动梁的下平面。
[0009]进一步的，所述凸模组件、凹模组件和液压系统按照从上往下的顺序依次设置在所述机架，所述主油缸固定在所述机架并向上驱动，所述压边缸设置在所述机架，所述凸模设置在所述机架。
[0010]更进一步的，所述凸模的固定端设有凸模连接座。
[0011]更进一步的，所述凹模的固定端设有下模垫板。
[0012]更进一步的，所述压边缸的固定端设有连接板。
[0013]进一步的，所述压边缸的活塞杆端面设有压边圈。
[0014]更进一步的，所述凹模的上端面设有定位块，所述定位块设置于对应所述压边圈的位置，当所述凸模对铝合金板料进行拉深挤压时，所述压边圈和定位块将所述铝合金板料的侧端部固定夹住。
[0015]进一步的，所述凸模组件的两侧设有主导向机构，所述主导向机构为导柱式或导轨式或立柱式，所述凸模组件内活动梁的两端设置在所述主导向机构。
[0016]进一步的，所述压边缸的两侧设有边缸导向机构，所述边缸导向机构为导柱式或导轨式或立柱式，所述压边缸的活塞杆两端设置在所述边缸导向机构。
[0017]本发明的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，通过凸模在液压系统的主油缸驱动下将铝合金板挤压式，压边缸压制铝合金板料的两端，凸模的底端将铝合金板的中部向下带动，从而将所述铝合金板中部的两侧位置的材料拉深，凸模和凹模合模之后，能够将铝合金板进行挤压；因此在同一台设备上完成铝合金零件拉深、挤压的加工工艺，缩短了零件的加工周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明中液压系统和凸模组件的结构示意图；
[0019]图2为本发明中凹模组件的结构示意图；
[0020]图3为本发明中一个实施例的装配结构示意图。
[0021]其中:1为机架，2为主油缸，3为活动梁；
[0022]40为凸模组件，4为凸模，6为压边缸；
[0023]50为凹模组件，5为凹模，7为退料板，8为退料杆，9为退料缸；
[0024]10为连接板；11为压边圈，12为定位块，13为凸模连接座，14为下模垫板，15为主导向机构，16为压边导向机构；
[0025]100为铝合金板料。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0027]如图1及图2所示，一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备；包括机架1、液压系统和成形模具，液压系统和成形模具设置在所述机架I上；所述液压系统包括主油缸2和活动梁3，所述主油缸2的活塞杆与活动梁3固定连接，所述液压系统与所述成形模具固定连接；
[0028]所述成形模具包括凸模组件40和凹模组件50 ；
[0029]所述凸模组件40包括压边缸6和凸模4 ;所述凹模组件50包括凹模5、退料板7、退料杆8和退料缸9，所述凹模5设置在凸模4的正下方；所述退料板7设于所述凹模5的内部，所述退料板7固定于所述退料杆8，所述退料杆8由所述退料缸9驱动；
[0030]当所述凸模4在所述活动梁3带动下接触到被拉深挤压的铝合金板料100时，所述压边缸6将所述铝合金板料100的周边压住；当所述铝合金板料100被所述凸模4压制成铝合金型材后，所述退料板7由所述退料缸9驱动往上将所述铝合金型材顶出凹模5。
[0031]所述压边缸6的活塞杆端面设有压边圈11，由于压边缸6的活塞杆要往下运动与铝合金板料100接触产生挤压力，如果没有压边圈11，则是压边缸6的活塞杆端面与铝合金板料100直接接触，在挤压力的作用下，容易对活塞杆产生磨损，为了不影响挤压精度，必须对活塞杆进行更换，极大地提高了加工成本；而在活塞杆端面上设置压边圈11，就能很好地避免上述情况，而一旦压边圈11有力磨损，更换起来也是很方便和低成本的。
[0032]所述凹模5的上端面设有定位块12，所述定位块12设置于对应所述压边圈11的位置，当所述凸模4对铝合金板料100进行拉深挤压时，所述压边圈11和定位块12将所述铝合金板料100的侧端部固定夹住；拉深挤压时，定位块12将铝合金板料100进行固定，避免了凸模4往下运动产生的冲压力使得铝合金板料100的位置发生改变，从而保证了零件挤压拉深时的加工精度；另一方面，定位块12也有类似于压边圈11的作用，起到防止凹模5端面的磨损，延长其使用寿命的作用，也能给更换磨损件时降低成本。
[0033]所述凸模组件40的两侧设有主导向机构15,所述主导向机构15为导柱式或导轨式或立柱式，所述凸模组件40内活动梁3的两端设置在所述主导向机构；所述活动梁3在主油缸2的驱动下往下运动时，由于主导向机构15的限制，不会发生左右方向的偏移，从而保证了凸模4正对所述凹模5，稳定运动路径，提高挤压精度。
[0034]所述压边缸6的两侧设有边缸导向机构16,所述边缸导向机构16为导柱式或导轨式或立柱式，所述压边缸6的活塞杆两端设置在所述边缸导向机构16，当压边缸6的活塞杆向下运动，进行铝合金板料100的压紧时，由于边缸导向机构16的限制，活塞杆不会发生左右偏移，从而保证了压边缸6对铝合金板料100的正确压边，起到稳定运动路径，提高挤压精度的作用。
[0035]实施例1
[0036]如图3所示，所述液压系统、凸模组件40和凹模组件50按照从上往下的顺序依次设置在所述机架1，所述主油缸2固定在所述机架I并向下驱动，所述压边缸6设置在所述活动梁3的下平面，所述凸模4设置在所述活动梁3的下平面。挤压成形时，凸模4在主油缸2的驱动下，挤压凹模5上的铝合金板料100 ;由于凸模4是从上往下运动，则在挤压过程中，成功地借助了其自身和跟着向下运动的附近的重力，即铝合金板料100上承受的挤压力则不用完全由主油缸2提供，节省了动力，降低了能耗，进而节约了成本。
[0037]所述凸模4通过凸模连接座13固定在所述活动梁3，冲压成形时，凸模4的端面与铝合金板料100直接接触产生冲压力，实现拉深挤成形，而主油缸2、活动梁3和机架I等连接配件都需要承受一定的反冲力，将凸模4通过凸模连接座13固定在活动梁3，而不是直接将凸模4固定在活动梁3，凸模连接座13能吸收一部分反冲力，减少对主油缸2、活动梁3等主要部件的损耗，保护了设备，延长其使用寿命。
[0038]所述凹模5通过下模垫板14固定在所述机架1，冲压成形时，凹模5承受着来自上方液压系统的向下的冲压力，机架1、退料板7等连接配件都需要承受一定的冲压力，将凹模5通过下模垫板14固定在机架1，而不是直接将凹模5固定在机架1，模垫板14能吸收一部分反冲力，减少对机架1、退料板7等主要部件的损耗，保护了设备，延长其使用寿命。
[0039]所述压边缸6通过连接板10固定在所述活动梁3上，所述连接板10固定在所述活动梁3 ;连接板10设置的作用在于冲压成形时，主油缸2、活动梁3和机架I等连接配件都需要承受一定的反冲力，连接板10能吸收一部分反冲力，当连接板10发生损坏时可以直接更换连接板10，减少对主油缸2、活动梁3等主要部件的损耗，保护了设备，延长其使用寿命O
[0040]主油缸2固定在机架I的上梁(机架I由上梁、立柱、下梁组成，结构形式可以是但不限于框架式、四柱式、预紧拉杆式或其它形式)下平面，主油缸2的活塞杆与活动梁3连接；压边缸6的连接板10固定在活动梁3下平面上，用于固定压边缸6及凸模连接座13，压边缸6的活塞能在压边缸6及凸模连接座13间滑动，并通过压边导向机构16进行导向；凸模4固定在凸模连接座13上，压边圈11固定在压边缸6活塞上；活动梁3通过导向机构(形式可以是但不限定导柱式、导轨式、立柱式或其它导向方式)进行导向。凹模5安装在下模垫板14上平面，下模垫板14安装在下梁上平面上，凹模5上安装有定位块12，凹模5型腔下部有退料板7，退料板7与退料杆8连接、退料杆7与退料缸9活塞杆连接、退料缸9安装在下模垫板14与下梁间。
[0041]工作过程:在初始状态，压边缸6的活塞伸出至设定位置，主油缸2的活塞杆上行至设定最高点，设备处于开模状态，且退料板7被退料杆8顶出至设定位置。工作时，铝合金板料100放在模具凹模5上，主油缸2活塞杆带动活动梁3下行，从而带动压边缸6及凸模4下行，直至压边圈11压紧铝合金板料100，产生压边力；主油缸2的活塞杆继续带动活动梁3及凸模4下行，压边缸6的活塞受压退回，直至凸模4接触铝合金板料100，设备开始进入拉深状态；主油缸2活塞带动活动梁3及凸模4继续下行，凸模4开始进入凹模5并带动铝合金板料100进入凹模型腔，对铝合金板料100产生拉深作用，在拉深过程中，压边缸6的活塞持续退回，以保持对铝合金板料100的压边作用；凸模4下行到一定位置时，铝合金板料100基本流进凹模型腔，并与退料板7接触，这时拉深过程结束；主油缸2的活塞杆带动活动梁3及凸模4继续下行，并通过铝合金板料100推动退料板7下行，退料板7带动退料杆8及退料缸9的活塞杆下行，直至退料板7下行至下极限位，这时，退料板7与凹模5型腔一起构成产品的外部形状，这时设备开始进入挤压状态；主油缸2继续加压，通过凸模4与凹模5 —起对铝合金板料100产生挤压作用；当主油缸2到达一定输出后，铝合金板料100贴合模具型腔，形成产品；主油缸2卸荷、并带动活动梁3、压边缸6及凸模2回到起始位置；主油缸2回程过程中，压边缸6的活塞伸出，带动压边圈11回到起始位置；退料缸9的活塞杆带动退料杆8及退料板7上行，从而顶起成形后零件，完成退料动作。
[0042]凸模4在液压系统的主油缸2驱动下将铝合金板料100挤压，压边缸6压制铝合金板料100的两端，凸模4的底端将铝合金板100的中部向下带动，从而将所述铝合金板100中部的两侧位置的材料拉深，凸模4和凹模5合模之后，能够将铝合金板100进行挤压；因此在同一台设备上完成铝合金零件拉深、挤压的加工工艺，缩短了零件的加工周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
[0043]实施例2
[0044]所述凸模组件40、凹模组件50和液压系统按照从上往下的顺序依次设置在所述机架1，所述主油缸2固定在所述机架I并向上驱动，所述压边缸6设置在所述机架1，所述凸模4设置在所述机架I，挤压成形时，凹模5及其上固定的铝合金板料100在主油缸2的驱动下往上运动；由于凹模组件50自身的重量比凸模组件40小，则本实施例减小了动力，降低了主油缸2的能耗，进而节约了成本。
[0045]所述压边缸6通过连接板10固定在机架I的上梁，连接板10设置的作用在于冲压成形时，机架I及附属的连接配件都需要承受一定的反冲力，连接板10能吸收一部分反冲力，当连接板10发生损坏时可以直接更换连接板10，减少对主油缸2、活动梁3等主要部件的损耗，保护了设备，延长其使用寿命
[0046]所述凸模4通过凸模连接座13固定在所述连接板10，冲压成形时，凸模4的端面与铝合金板料100直接接触产生拉深力，实现拉深挤成形，而机架I及附属的连接配件都需要承受一定的反冲力，将凸模4通过凸模连接座13固定在连接板10，而不是直接将凸模4固定在机架I的上梁或者连接板10，凸模连接座13能吸收一部分反冲力，减少对主油缸2、活动梁3等主要部件的损耗，保护了设备，延长其使用寿命。
[0047]所述凹模5通过下模垫板14固定在所述活动梁3，冲压成形时，凹模5承受着来自上方液压系统的向下的冲压力，机架1、退料板7等连接配件都需要承受一定的冲压力，将凹模5通过下模垫板14固定在活动梁3，而不是直接将凹模5固定在机架1，模垫板14能吸收一部分反冲力，减少对机架1、主油缸2、退料板7等主要部件的损耗，保护了设备，延长其使用寿命。
[0048]主油缸2固定在机架I下梁(机架由上梁、立柱、下梁组成，结构形式可以是但不限于框架式、四柱式、预紧拉杆式或其它形式)上平面上，主油缸2的活塞杆与活动梁3连接；压边缸6的连接板10固定在机架I上梁的下平面，用于固定压边缸6及凸模连接座13，压边缸6的活塞能在压边缸6及凸模连接座13间滑动，并通过压边导向机构16进行导向；凸模4固定在凸模连接座13上，压边圈11固定在压边缸6的活塞上；活动梁3通过导向机构(形式可以是但不限定导柱式、导轨式、立柱式或其它导向方式)进行导向。凹模5安装在活动梁3上平面上，凹模5上安装有定位块12，凹模5型腔下部有退料板7，退料板7与退料杆8连接、退料杆8与退料缸9的活塞杆连接、退料缸9安装在活动梁3与主油缸2的活塞杆间。
[0049]在初始状态，压边缸6的活塞伸出至设定位置，主油缸2的活塞杆下行至设定最低点，设备处于开模状态，且退料杆8顶出至设定位置。工作时，铝合金板料100放在模具凹模5上，主油缸2的活塞杆带动活动梁3上行，从而带动凹模5上行，直至压边圈11压紧铝合金板料100，产生压边力；主油缸2的活塞杆继续带动活动梁3及凹模5上行，压边缸6的活塞受压退回，直至凸模4接触铝合金板料100，设备开始进入拉深状态；主油缸2的活塞带动活动梁3及凹模5继续上行，凸模4开始进入凹模5并带动铝合金板料100进行凹模5型腔，对铝合金板料100产生拉深作用，在拉深过程中，压边缸6的活塞持续退回，以保持对铝合金板料100的压边作用；凹模5上行到一定位置时，铝合金板料100基本流进凹模型腔，并与退料板7接触，这时拉深过程结束；主油缸2的活塞杆带动活动梁3及凹模5继续上行，这时凸模4通过铝合金板料100推动退料板7下行，退料板7带动退料杆8及退料缸9的活塞杆下行，直至退料板7下行至下极限位，这时，退料板7与凹模型腔一起构成产品的外部形状，这时设备开始进入挤压状态；主油缸继续加压，通过凸模与凹模一起对板料产生挤压作用；当主油缸2到达一定输出后，铝合金板料100贴合模具型腔，形成产品；主油缸2卸荷、并带动活动梁3、凹模5回到起始位置；主油缸2回程过程中，压边缸6的活塞杆伸出，带动压边圈11回到起始位置；退料缸9的活塞杆带动退料杆8及退料板7上行,从而顶起成形后零件，完成退料动作。
[0050]凹模5在液压系统的主油缸2驱动下将铝合金板料100进行挤压，压边缸6压制铝合金板料100的两端，凸模4的底端将铝合金板100的中部向下带动，从而将所述铝合金板100中部的两侧位置的材料拉深，凸模4和凹模5合模之后，能够将铝合金板100进行挤压；因此在同一台设备上完成铝合金零件拉深、挤压的加工工艺，缩短了零件的加工周期，降低了生产成本，提高了生产效率。
[0051] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:包括机架、液压系统和成形模具，液压系统和成形模具设置在所述机架上；所述液压系统包括主油缸和活动梁，所述主油缸的活塞杆与活动梁的固定连接，所述液压系统与所述成形模具固定连接； 所述成形模具包括凸模组件和凹模组件； 所述凸模组件包括压边缸和凸模；所述凹模组件包括凹模、退料板、退料杆和退料缸，所述凹模设置在凸模的正下方，所述退料板设于所述凹模的内部，所述退料板固定于所述退料杆，所述退料杆由所述退料缸驱动； 当所述凸模接触到需要被拉深挤压的铝合金板料时，所述压边缸将所述铝合金板料的周边压住；当所述铝合金板料被所述凸模压制成铝合金型材后，所述退料板由所述退料缸驱动往上将所述铝合金型材顶出凹模。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述液压系统、凸模组件和凹模组件按照从上往下的顺序依次设置在所述机架，所述主油缸固定在所述机架并向下驱动，所述压边缸设置在所述活动梁的下平面，所述凸模设置在所述活动梁的下平面。
3.根据权利要求1所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述凸模组件、凹模组件和液压系统按照从上往下的顺序依次设置在所述机架，所述主油缸固定在所述机架并向上驱动，所述压边缸设置在所述机架，所述凸模设置在所述机架。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述凸模的固定端设有凸模连接座。
5.根据权利要求2或权利要求3所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述凹模的固定端设有下模垫板。
6.根据权利要求2或权利要求3所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述压边缸的固定端设有连接板。
7.根据权利要求1所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述压边缸的活塞杆端面设有压边圈。
8.根据权利要求7所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述凹模的上端面设有定位块，所述定位块设置于对应所述压边圈的位置，当所述凸模对铝合金板料进行拉深挤压时，所述压边圈和定位块将所述铝合金板料的侧端部固定夹住。
9.根据权利要求1所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述凸模组件的两侧设有主导向机构，所述主导向机构为导柱式或导轨式或立柱式，所述凸模组件内活动梁的两端设置在所述主导向机构。
10.根据权利要求1所述的一种用于铝合金拉深挤压复合成形的液压设备，其特征在于:所述压边缸的两侧设有边缸导向机构，所述边缸导向机构为导柱式或导轨式或立柱式，所述压边缸的活塞杆两端设置在所述边缸导向机构。
【文档编号】B21D37/10GK104289591SQ201410513345
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】权晋花, 陈国华, 张悦, 黄志伟, 黄振才 申请人:佛山市康思达液压机械有限公司