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专利号: 2022107945355
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种金属板材等温连续模压变形用液压机,其包括机架、液压系统、加热炉、旋转机构、定位机构和形变模具,其特征在于,所述加热炉,其包括固定炉体、活动炉体、齿条、导向法兰、上传动轴、下传动轴、第三电机和梯形导轨,所述固定炉体、所述梯形导轨和所述第三电机的安装端分别与工作台的第二安装端、第三安装端和第四安装端固连,所述第三电机的输出端通过主动齿轮和所述下传动轴第一端的从动齿轮啮合,所述下传动轴第一端的从动齿轮和所述上传动轴第一端的从动齿轮啮合,所述上传动轴第二端的从动齿轮和所述齿条啮合,所述齿条的固定端和所述梯形导轨的滑动端分别与所述活动炉体的第一安装端和第二安装端连接,所述固定炉体的第一安装端和所述活动炉体的第三安装端接触;

所述旋转机构,其包括导向柱、回转块、回转压头、固定压头、固定套、从动大齿轮、回转法兰、竖直传动轴和第一电机,上主液压缸的第二端通过导向柱和上回转块的第一端连接,所述上回转块的第二端和上回转压头连接,下主液压缸的第二端通过导向柱和下回转块的第一端连接,所述下回转块的第二端和下回转压头连接,所述上回转块和所述下回转块的第三端分别与所述固定套连接,所述回转法兰的安装端和所述竖直传动轴的固定端分别与所述固定炉体的第二安装端和第三安装端连接,所述回转法兰的转动端和所述从动大齿轮连接,所述第一电机的输出端通过锥齿轮组和所述竖直传动轴的第一端连接,所述竖直传动轴的第二端通过主动大齿轮和所述从动大齿轮啮合,上副液压缸的第二端通过垫块和上固定压头的第一端连接,下副液压缸的第二端通过垫块和下固定压头的第一端连接;

所述定位机构,其包括燕尾槽、丝杠、滑动限制框、第二电机、电机支架和小回转轴,所述燕尾槽和所述丝杠分别与所述活动炉体的第四安装端和第五安装端连接,所述第二电机的安装端通过电机支架和所述活动炉体的第六安装端固连,所述滑动限制框的第一端和第二端分别与所述燕尾槽和所述丝杠连接,所述第二电机输出端的小锥齿轮和所述小回转轴第一端的大锥齿轮啮合,所述小回转轴第二端的大锥齿轮和所述丝杠输入端的小锥齿轮啮合;

其包括上横梁、下横梁、立柱、工作台和承载平台,所述立柱的第一端和所述上横梁的第一安装端固连,所述立柱的第二端依次穿过工作台和下横梁,分别与所述工作台和下横梁的第一安装端固连;所述工作台的第五安装端与所述承载平台的第一安装端固连;

所述液压系统,其包括上主液压缸、上副液压缸、下主液压缸和下副液压缸,所述上主液压缸和所述上副液压缸的第一端分别与所述上横梁的第二安装端和第三安装端固连,所述下主液压缸和所述下副液压缸的第一端分别与所述下横梁的第二安装端和第三安装端固连;

所述形变模具,其包括压弯模具和压平模具,所述压弯模具,其包括压弯上模和压弯下模,所述压弯上模和所述压弯下模分别与所述上回转压头和所述下回转压头的第三端连接;所述压平模具,其包括压平上模和压平下模,所述压平上模和所述压平下模分别与所述上固定压头和所述下固定压头的第二端连接。

2.根据权利要求1所述的金属板材等温连续模压变形用液压机,其特征在于,所述固定炉体上对应上回转压头和上固定压头的位置分别设有圆形通孔和方形通孔,所述圆形通孔和所述方形通孔的中心线呈对称分布;所述活动炉体上对应下回转压头和下固定压头的位置分别设有圆形通孔和方形通孔,所述方形通孔的内部设有导向法兰。

3.根据权利要求1所述的金属板材等温连续模压变形用液压机,其特征在于,所述上传动轴和所述下传动轴的轴线互相平行,且和所述工作台的水平面平行;所述丝杠对称分布在所述燕尾槽的两侧,所述丝杠的轴线和所述燕尾槽平行,所述小回转轴对称设置在所述第二电机输出端的两侧。

4.根据权利要求1或者2所述的金属板材等温连续模压变形用液压机,其特征在于,所述从动大齿轮与回转压头连接的位置设有花键槽,所述回转压头的外形为阶梯结构,所述回转压头外形的第一端设有花键,所述花键和所述花键槽配合连接,所述回转压头外形的第二端为圆形截面,所述圆形截面和圆形通孔连接。

5.根据权利要求1所述的金属板材等温连续模压变形用液压机,其特征在于,所述上回转压头、所述压弯上模、所述压弯下模和所述下回转压头的轴线在同一条直线上;所述上固定压头、所述压平上模、所述压平下模和所述下固定压头的轴线在同一条直线上。

6.一种根据权利要求1‑5任一项所述的金属板材等温连续模压变形用液压机的成形方法,其特征在于,其包括以下步骤:S1、将待变形板材放入加热炉并做成形过程前的预操作:

S11、启动第三电机,使活动炉体在齿轮和齿条的啮合传动下沿梯形导轨向外滑动,直至将加热炉打开后停止第三电机;

S12、将待变形板材放入滑动限制框中,启动第三电机,使活动炉体在齿轮和齿条的啮合传动下沿梯形导轨向内滑动,直至将加热炉关闭后停止第三电机;

S13、启动第二电机,通过丝杠将滑动限制框运动到压弯变形工位后停止;

S14、启动上副液压缸和下副液压缸,使上固定压头和下固定压头分别进入加热炉内部;启动上主液压缸和下主液压缸,使上回转压头和下回转压头分别进入加热炉内部,并将加热炉内温度升至指定的变形温度;

S2、对待变形板材进行初次压弯和初次压平:

S21、启动下主液压缸,使压弯下模进入滑动限制框内部,保证压弯下模和滑动限制框内部阶梯面齐平,启动上主液压缸,使压弯上模进入滑动限制框内部;

S22、调整下主液压缸的工作压力为预定背压压力,调整上主液压缸的压力为工作压力,驱动压弯上模对待变形板材进行初次压弯;

S23、分别启动上主液压缸和下主液压缸,使压弯上模和压弯下模分别离开滑动限制框内部,并启动第二电机,通过丝杠将滑动限制框运动到压平变形工位后停止;

S24、启动上副液压缸,使压平上模进入滑动限制框内部,并和滑动限制框内初次压弯板材的上表面接触;启动下副液压缸,使压平下模进入滑动限制框内部;

S25、调整上副液压缸的工作压力为预定背压压力,调整下副液压缸的压力为工作压力,驱动压平下模对初次压弯板材进行初次压平;

S26、分别启动上副液压缸和下副液压缸,使压平上模和压平下模分别离开滑动限制框内部;

S3、对待变形板材进行二次压弯和二次压平:

S31、启动第二电机,通过丝杠将滑动限制框运动到压弯变形工位后停止,同时启动第一电机,通过从动大齿轮同步带动上回转压头和下回转压头旋转180°后停止;

S32、启动下主液压缸,使压弯下模进入滑动限制框内部,保证压弯下模和滑动限制框内部阶梯面齐平,启动上主液压缸,使压弯上模进入滑动限制框内部;

S33、调整下主液压缸的工作压力为预定背压压力,调整上主液压缸的压力为工作压力,驱动压弯上模对待变形板材进行二次压弯;

S34、分别启动上主液压缸和下主液压缸,使压弯上模和压弯下模分别离开滑动限制框内部,并启动第二电机,通过丝杠将滑动限制框运动到压平变形工位后停止;

S35、启动上副液压缸,使压平上模进入滑动限制框内部,并和滑动限制框内二次压弯板材的上表面接触;启动下副液压缸,使压平下模进入滑动限制框内部;

S36、调整上副液压缸的工作压力为预定背压压力,调整下副液压缸的压力为工作压力,驱动压平下模对二次压弯板材进行二次压平;

S4、重复步骤S2和S3,进行多道次常规等温限制模压变形,待成形过程结束,关闭加热装置,并通过第三电机,将变形板材取出。