一种圆筒式橡皮囊液压机及液压加工方法与流程

本发明涉及一种液压加工设备，尤其涉及一种圆筒式橡皮囊液压机及液压加工方法。

背景技术：

1、金属板件是一种常见的金属结构件，广泛应用于壳体承压、整形塑性、运动部件围挡等场合，金属板件主要采用钣金工艺成型，包括剪、冲、折、焊等工艺步骤，通常采用剪板机、冲床、折弯机等设备进行生产加工。

2、而对于一些要求较高的金属板件，现有传统的加工工艺难以实现，例如飞机机身、导弹等对于板材完整度、表面质量要求较高的场合，现有加工工艺难以满足加工需求。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种圆筒式橡皮囊液压机及液压加工方法，采用橡皮囊加压的方式对金属板件进行成型加工，具有适用范围广、成型质量高的优点。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种圆筒式橡皮囊液压机，至少包括：

3、机架，所述的机架包括成型底座和操作台，所述的操作台位于成型底座一侧；

4、成型模块，所述的成型模块包括筒体、上模组件和下模组件；所述的成型筒体水平设置在成型底座上，所述的成型筒体内设有呈柱形的加压腔，所述的上模组件和下模组件活动设置在加压腔内，所述的操作台与加压腔对齐设置；

5、所述的上模组件包括支撑件和施压件，所述支撑件的上侧面与加压腔的内壁紧密配合，所述的施压件位于支撑件下方，并与支撑件连接；所述的施压件包括橡皮囊；

6、所述的下模组件包括下垫块和承压模，所述下垫块的下侧面与加压腔的内壁紧密配合，所述的下垫块与支撑件上下对置；所述的下垫块与支撑件之间设有两个中间挡块，两个所述中间挡块的外侧面与加压腔的内壁紧密配合，所述的下垫块、支撑件和两个中间挡块之间共同围合成成型区间；所述的承压模与下垫块分体设置，并活动设置在成型区间内，所述承压模的上侧设有与橡皮囊对应的模腔；

7、液压模块，所述的液压模块包括液压源和控制通道，所述的控制通道连通液压源和橡皮囊。

8、在进行加工时，将板材坯料置于模腔内，通过液压模块向橡皮囊内通入高压液体加压，橡皮囊扩张变形并延伸至模腔内挤压板材坯料，橡皮囊与承压模共同配合将板材挤压成型。

9、在成型过程中，成型压力通过支撑件、下垫块和中间挡块向四周传递至筒体，并由筒体承受，成型模块在周向上可以做到受力平衡。而轴向两端的压力由支撑件和承压模承受，成型压力不会传递至机架，成型过程对外部支撑的影响很小，设备稳定性很好。

10、由于成型压力由液压驱动橡皮囊扩张提供，成型过程平稳，同时由于橡皮囊的弹性特性，板材各个部位的受压均衡，板材的成型质量和表面质量很好。与传统的冲压模具相比，对于橡皮囊加压成型对面积的限制较小，可以加工大面积大厚度的板材，也能实现小面积小厚度板材的加工。而承压模的活动设置，不仅可以便利板材的装卸操作，也可以通过更换承压模的方式实现产品的换型，使用灵活性很好。

11、本技术的圆筒式橡皮囊液压机采用橡皮囊加压的方式对金属板件进行成型加工，具有适用范围广、成型质量高的优点。

12、作为优选，所述操作台的数量为两个，所述的成型底座位于两个操作台之间；所述的承压模与操作台一一对应。两个操作台可以轮流进行装卸操作，提高加工效率。

13、作为优选，所述的支撑件包括上垫块和容框，所述的容框位于上垫块下方，并与上垫块连接；

14、所述容框的下侧面设有两个限位凸块，所述限位凸块位于加压腔的端部，并沿宽度方向贯穿容框下侧面设置，两个所述的限位凸块之间为容置区间，所述的施压件位于容置区间内，并与容框连接。

15、容框用于施压件的连接和限位，加工成型过程中，施压件的周向压力直接传递至筒体内壁由筒体承受，而端向压力由两个限位凸块承受。

16、作为优选，所述橡皮囊的端部与限位凸块接触，且所述橡皮囊与限位凸块对应端部的下缘设有刚性材料制成的密封型材；所述限位凸块的下侧面连接有若干限位插板，所述的限位插板延伸至密封型材下方，并与密封型材配合限位。

17、橡皮囊在加压过程中会向各个方向扩张，其中在端向上存在往容框与承压模之间间隙内扩张延伸的可能，而橡皮囊向上述间隙内变形的过程会对橡皮囊的结构稳定性和使用寿命存在一定的影响。通过设置刚性的密封型材，可以限制橡皮囊的端向变形，有效避免橡皮囊往容框与承压模之间间隙内扩张延伸。而限位插板可以对密封型材起到限位作用，限制密封型材的最低高度，避免密封型材对承压模的装卸操作形成干扰。

18、作为优选，所述的中间挡块包括主块和楔块，每一主块的两端分别对应一个楔块；所述主块的下侧面与下垫块接触，所述的楔块设置在主块与支撑件之间；所述楔块的上端面和下端面相对倾斜设置。

19、作为优选，所述的操作台上设有导轨，所述的导轨平行于加压腔的中心线设置，所述的承压模上设有若干与导轨对应的行走单元，所述的行走单元包括滚轮；

20、所述下垫块上设有与行走单元一一对应的沉孔，所述的沉孔内设有浮动组件，所述的浮动组件包括浮动板和浮动弹性件，所述的浮动板通过浮动弹性件上下浮动设置在沉孔内。

21、在进行承压模的装卸操作时，承压模通过行走单元沿导轨滚动，操作便利性很好。在加压成型过程中，伴随压力的增大，行走单元可以通过浮动板压迫浮动弹性件，承压模下行至承压模的本体与下垫块接触，成型过程中的压力主要由承压模的本体承受，行走单元承受的压力有限，可以起到保护运动部件的作用。在成型加工完成后，伴随压力的撤去，浮动组件驱动承压模和滚轮上行复位，为承压模的拆卸操作提供便利。

22、作为优选，所述的施压件还包括刚性材料制成的芯板，所述的芯板与支撑件连接，所述的芯板包括连接块和密封凸边，所述的密封凸边环形围绕连接块设置，所述密封凸边的上端面低于连接块的上端面；

23、所述橡皮囊的上端开口，并形成密封口；所述的芯板从密封口伸入橡皮囊内，所述密封口的边缘伸入密封凸边和支撑件之间，所述的芯板和支撑件共同压紧密封口边缘，实现密封口的封堵。

24、作为优选，所述的芯板通过浮动连接件与支撑件连接，所述的浮动连接件与支撑件上下浮动连接，所述的浮动连接件与芯板固定连接，并同步上下浮动；所述浮动连接件相对于支撑件的上下浮动距离记为l，芯板的厚度记为s，l=0.05 s ~0.1s。

25、当橡皮囊内加压时，芯板在内压作用下上行，密封凸边与支撑件之间的距离减小，密封凸边对密封口边缘的压紧力增大，可以起到一定的自密封效果，保证密封性。

26、作为优选，所述的支撑件内设有输油通道，所述的芯板上设有油孔，所述的油孔上下贯穿芯板设置；所述输油通道的第一端位于支撑件端部，并与控制通道连通，所述输油通道的第二端位于支撑件下侧面，并与芯板上的油孔连通。

27、一种液压加工方法，采用如上所述的圆筒式橡皮囊液压机；

28、至少包括以下步骤：

29、s1.安装：将承压模置于操作台上，待加工的板件坯料置于模腔内；将承压模及板材坯料整体转位至成型区间内；

30、s2.加压成型：液压模块工作，向橡皮囊内注入高压液体，橡皮囊向下扩张并逐步延伸至模腔内，橡皮囊挤压板材坯料并成型；

31、s3.卸压：保压预设时间后，液压模块工作将橡皮囊内的液体排出，并对橡皮囊进行抽真空操作，橡皮囊收缩，从模腔退出；

32、s4.卸料：将承压模从成型区间取出并转位至操作台上，从承压模上取出加工完成的板材。