一种用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构的制作方法

1.本实用新型属于金属压力加工技术领域，特别是涉及一种用于用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构。


背景技术：

2.充液成形技术是近些年发展起来的一种采用柔性传力介质(水、油以及一些粘性介质)代替传统刚性凸、凹模迫使金属成形的一种先进成形技术，但其也存在很大局限性，小圆角需要大吨位设备来进行成形，因此往往采用刚性整形来弥补这项缺点。
3.目前对于拉深较浅，但圆角较小且需要整形翻边工艺的航空航天零件存在很多，由于充液成形对于这一类零件成形效果特别好，往往是通过先充液拉深，再拆卸模具，安装整形镶块进行翻边整形，来降低模具的制造成本，又或者是多开一套整形翻边模具，先通过充液拉深再上另一套模具进行整形翻边，来提高零件的生产效率，第一种成形方案由于需要装卸模具，通过翻转上模具拆装镶块进行成形，往往会导致模具上模的一些磕碰，可能导致后续上模出现磨损，对于零件成形精度产生一定的影响，特别是对于一些比较大的模具，其翻转和拆装都比较困难，容易出现一些安全隐患，而第二种单独再开一套模具进行整形翻边则会出现过大的模具成本，并且模具生产周期过长。充液成形运用液体来进行成形，因此模具非常容易因为充液成形后遗留积水导致模具大量生锈，导致模具的损坏，生产成本剧烈增高。
4.航空航天零件产量都相对较小，反复装卸会浪费大量的人力物力，模具积水会导致模具报废，因此如果能将改善目前模具换装复杂问题同时解决充液成形模具积水问题，则会大大提高我国模具结构设计技术，提高工厂生产的效率以及安全性能，大量减低模具制造浪费，为广大处于一线生产人民的安全进一步提供保障，为我国航天事业制造技术的发展作出贡献。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，结合压机的特点，将两套模具结合为一套，同时保留充液成形的技术优点，解决了快换模具积水问题，减少模具生锈可能性，同时将两套模具才能实现的两道工序结合到一套模具使用，充分降低了模具成本，减少了模具更换的复杂程度，提高了生产效率。
6.为解决上述技术存在的问题，本实用新型是这样实现的：
7.本实用新型的目的是提供一种用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，包括：上模、安装在上模下表面的中间板、凹模镶块、凹模和锁模板；凹模镶块位于凹模正上方；锁模板用于固定中间板和上模；上模开有注入乳化液的充液口，并且带有整形以及翻边型面；中间板开有液室，避空上模存在的型面，并在液室底部开设中间板充液口；上模与中间板之间的缝隙设有o型密封圈，中间板与板料之间的缝隙设有o型密封圈；当上模下行带
动连接着的中间板下行压住板料，使板料和凹模接触，形成能注入高压的密封环境；中间板上下表面的乳化液通道接缝处设有o型密封圈；凹模镶块能放入凹模滑配；凹模底部开有排水槽；凹模型面存在凹模型面排气孔，凹模型面排气孔与排水槽相连；凹模导套槽排气孔与排水槽相连。
8.进一步：压机设备抽出乳化液，卸去模具内压力，使用内六角扳手拆卸中间板和上模存在把合螺丝，上模向上运动至限位，通过锁模板使中间板和上模存在一定缝隙，使中间板液室存在积水顺利流入凹模，通过凹模型面排气孔以及凹模导套槽排气孔流入排水槽将积水全部排出。
9.进一步：上模下行至模具完全闭合，使用内六角扳手拆卸锁模板上固定螺钉，使上模与中间板分离，通过压机设备顶起工作台并推出至限位，带出工作台上的模具，将中间板通过天车起吊从模具上拆除。
10.进一步：通过压机设备将工作台移入至限位，带动模具移入至原来位置，放入零件，将上模下行至模具完全闭合，给予指定压力，完成零件整形。
11.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
12.1、本实用新型将充液成形技术以及刚性拉延技术的优点结合至一套模具，降低了模具生产成本。
13.2、提高零件精度，增加零件成形后变形冻结性，提高零件表面质量：由于采用了充液成形技术与，流体介质内部各处压力均，零件变形量分布均匀，有效增加零件成形后变形冻结性，并且采用液体代替了凸模，减少了刚性接触，避免了刚性拉延产生划伤现象，提高了零件的表面质量。
14.3、避免了模具需要从压机拆卸，用天车进行模具翻转安装镶块，从而不需要使用天车翻转镶块，大量节约了更换模具时间，同时提高了安全性能，减少了人力物力的浪费。
15.4、解决了充液成形快换模具遗留大量积水问题，不需要成形后花费大量人力去擦拭模具，降低了模具生锈可能性。
附图说明：
16.图1为本实用新型优选实施例的主视图的右半剖视图；
17.图2为本实用新型优选实施例的仰视图；
18.图3为本实用新型优选实施例的侧视图；
19.图4为本实用新型优选实施例示意图。
20.图中：1、上模；2、中间板；3、凹模；4、凹模镶块；5、锁模板；6、导柱；7、中间板导套；8、凹模导套；9、排水槽；10、凹模型面排气孔； 11、凹模导套槽排气孔；12、充液口；13、中间板充液口；14、上模避空液室；15、凹模液室。
具体实施方式：
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
25.请参阅图1至图4；种用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，模具的安装方式为：上模1连接压机滑块，中间板2底部存在沉头螺丝把合上模1，并且运用锁模板5将上模1和中间板2锁紧，上模1与中间板2存在o形密封圈，当液体从充液口12进入时能形成上液室14；凹模3连接压机工作台，凹模镶块4如图1所示置入凹模3内，当滑块下行带动所连接的上模1和中间板2下行压住板料与凹模3闭合，形成下液室15。
26.在上述结构中，通过导柱6分别与中间板导套7和凹模导套8配合来保证模具精度，导柱6安装在上模1，中间板导套7安装在中间板，凹模导套 8安装在凹模，采用同一尺寸润滑配合保证零件成形精度。
27.在上述结构中，上模1下行带动中间板2下行接触板料与凹模3形成闭合，压机给予模具指定压力形成密封条件，液体从充液口12进入上液室14，之后通过中间板充液口13进入下液室15与板料接触，当液体充满上液室14 以及下液室15，液室压力开始增大，零件开始成形。当达到成形完成压力之后，卸去模具内压力，滑块上行至上限位，模具开模，取出零件，完成一序成形。
28.需要说明的是，上述成形充入的液体为乳化液，无积水指的也是乳化液，乳化液是一种采用特定比例的润滑液、防臭液、切削液、水等液态物质的混合物，用于充液成形，具有润滑、防臭、防锈等作用。
29.需要说明的是，上液室中存在的乳化液不会因为开模中间板2与凹模3 分开而从上液室14流出，如图4所示，上液室14的中间板充液口13处存在大气压强，而内部却是完全充满乳化液，因此水不会从上液室14中全部流出，因此上液室14会存在大量积水。
30.进一步说明，当在压机上使用内六角扳手卸去把合中间板2和上模1的沉头螺钉时，由于存在锁模板5，中间板2并不会从上模1脱落，只会存在一定缝隙，这样上液室14存在的积水将会从中间板充液口13流出，由于上液室14底部采用5
°
斜角，水流会顺着斜角完全流出，不会存在任何积水，而积水会流入凹模3，凹模3底部开有排水槽9，通过凹模3型面存在的凹模型面排气孔10以及凹模导套槽排气孔11流入凹模底部排水槽9，从而将乳化液完全排出，从而起到抑制模具生锈的功能。
31.进一步说明，当卸去把合中间板2和上模1的沉头螺钉后，压机滑块下行至模具完全闭合，使用内六角扳手拆卸锁模板5，拆卸完成之后压机滑块上行至上限位，将中间板2与
上模1彻底分离，通过压机将工作台顶起，使用压机设备上的电机将工作台推出至限位，此时工作台上的中间板2、凹模 3以及凹模镶块5将会随着工作台移动而移出，使用天车将中间板2以及凹模镶块5吊出，使用设备上的电机将工作台推入至限位，放上零件，滑块下行带动上模1下行至完全闭合，压机给予压力至指定压力进行整形翻边，最后压机滑块上行至限位带动上模1开模取出零件，完成零件最终工序。
32.一种用于单动设备的充液成形无积水快换模具充液成形工艺包括以下步骤：
33.s1、充液成形快换模具与压机进行连接；
34.s2、压机滑块连接上模1，带动中间板2竖直向上运动，打开充液成形快换模具；
35.s3、将剪切好的待成形板料放置于凹模3上端面，坯料竖直采用坯料胎线进行板料定位；
36.s4、压机滑块下行带动连接着的中间板2下行压住板料；
37.s5、压机给予至指定滑块压力；
38.s6、注入乳化液至计算好的压力，保证零件大面成形；
39.s7、卸压，开模，取出初步成形零件，完成工艺一序；
40.s8、压机下行再度合模，拆卸中间板2下部捏合上模1的螺丝；
41.s9、压机滑块上行，由于存在锁模板5，中间板2与上模1只会存在一定间隙，上模液室存在的积水全部流出；
42.s10、压机滑块下行，拆卸锁模板5，压机上行，上模1和中间板2分离；
43.s10、压机工作台顶起，将凹模3、凹模镶块4以及中间板2移出；
44.s11、通过起吊分别将中间板2以及凹模镶块4取出；
45.s12、压机工作台移入并落下；
46.s13、压机滑块下行，带动上模1下行，通过压机的精度以及上模的导柱6与凹模的导套8捏合，保证模具的合模精度，确保移出时模具未移动，保证零件成形精度；
47.s14、压机滑块上行开模，放入一序预成形已经开翻边孔的零件；
48.s15、压机滑块下行，凸模接触板料进行整形和翻边；
49.s16、压机滑块上行，取出零件。
50.s1中所述充液成形模具与压机进行连接方法为：
51.上模(1)与压机滑块采用压板连接；
52.凹模(3)与压机工作台采用压板进行连接；
53.采用软管将充液系统的充液接口与上模(1)连接。
54.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，其特征在于，包括：上模(1)、安装在上模下表面的中间板(2)、凹模镶块(4)、凹模(3)和锁模板(5)；凹模镶块位于凹模正上方；锁模板(5)用于固定中间板(2)和上模(1)；所述上模(1)开有注入乳化液的充液口(12)，并且带有整形以及翻边型面；所述中间板(2)开有液室，避空上模(1)存在的型面，并在液室底部开设中间板充液口(13)；上模(1)与中间板(2)之间的缝隙设有o型密封圈，中间板(2)与板料之间的缝隙设有o型密封圈；当所述上模(1)下行带动连接着的中间板(2)下行压住板料，使板料和凹模(3)接触，形成能注入高压的密封环境；所述中间板(2)上下表面的乳化液通道接缝处设有o型密封圈；所述凹模镶块(4)能放入凹模(3)滑配；所述凹模(3)底部开有排水槽(9)；凹模(3)型面存在凹模型面排气孔(10)，凹模型面排气孔(10)与排水槽(9)相连；凹模导套槽排气孔(11)与排水槽(9)相连。2.如权利要求1所述一种用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，其特征在于，上模(1)与压机滑块采用压板连接；凹模(3)与压机工作台采用压板进行连接；采用软管将充液系统的充液接口与上模(1)连接。3.根据权利要求1所述的用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，其特征在于：所述无积水快换模具存在两个液室，分别为上液室(14)、下液室(15)所述中间板(2)开有与上模型面避空液室(14)，并且液室底部拥有一定厚度以及斜度，液室(14)底部同样也开有中间板充液口(13)；中间板(2)采用下部开沉头螺丝与上模(1)把合并且与凹模(3)存在一定的避空。4.根据权利要求1所述的用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，其特征在于：所述上模(1)、中间板(2)和凹模(3)分别设有同一配合尺寸的导柱(6)、中间板导套(7)、凹模导套(8)，上模(1)安装导柱(6)，中间板(2)以及凹模(3)分别安装同一尺寸的中间板导套(7)、凹模导套(8)，所述导柱(6)分别与中间板导套(7)和凹模导套(8)形成滑动配合。5.根据权利要求1所述的用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，其特征在于：所述凹模(3)型面设有排气孔(10)与所述凹模(3)底部排水槽(9)相连，所述凹模导套槽排气孔(11)与所述凹模底部排水槽(9)相连。6.根据权利要求1所述的用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，其特征在于：所述凹模镶块(4)安装在凹模(3)的中间，并且凹模镶块(4)相对于凹模(3)型面低一个r角。7.根据权利要求1所述的用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构,其特征在于：所述积水是指乳化液。

技术总结
本实用新型公开了用于单动设备的充液成形无积水快换模具结构，包括上模、安装在上模的中间板、凹模镶块、凹模、固定上模和中间板的锁模板，中间板位于上模与凹模之间，中间板连接上模，中间板与凹模表面板料相接触，形成密封空间；上模开设有注入乳化液的充液孔，中间板设有与上模避空的液室以及注入凹模的乳化液的充液孔，乳化液通过上模注入中间板液室，再由液室充液口流向板料形成一定压强进行零件成形；乳化液由上模注入模具，通过中间板充液孔进入凹模，在零件成形取出之后乳化液通过凹模排气孔流入排水槽，流出模具。本实用新型能有效的减少零件成形过程中模具更换的复杂程度，并且能有效解决充液成形模具容易积水的问题。问题。问题。


技术研发人员：姜甲玉
受保护的技术使用者：姜甲玉
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/5/25