一种四轴数控多功能超高压成型机

技术领域

本发明涉及热压成型机领域，具体是四轴数控高压成型机技术领域。

背景技术

现有大型高温高压成型机主要是用于钛合金、铝合金、铜合金、镁合金等材料需高温热成型的加工的专用设备。如飞机发动机壳体、航天异形圆筒复合材料，机车轮毂等大型需高温高压成型产品。

目前，高温热压成型机的加热方式主要是采用上下工作平台电加热的方式。对于一些特殊结构产品，如圆筒形或圆锥形壳体类零件，由于体积大，形状结构复杂，单独采用上下工作台加热方式，加热腔室空间温度误差大，加热速率慢，工作时间加长，能耗高，效率低，且由于产品受热不均，导致质量下降，无法满足产品加工工艺需要。

目前，高温热压成型机的加压方式目前都是单轴或双轴运行形式，即上油缸对上下工作台加压运行，下工作台油缸推拉移出运行方式。

另外，由于产品加工工艺需要，设备加工时，需要在不同方向，对工件加压运行，即采用三轴或三轴以上油缸运行方式，由于受到高温热压成型机工作腔室四周密封及加热空间的限制，采用三轴或三轴以上油缸运行方式结构上很难实现。

发明内容

为解决上述问题，即解决上述背景技术提出的问题，本发明提出了一种四轴数控多功能超高压成型机，包括主机，所述主机的上方设置有液压系统，所述主机的一侧安装有电气系统，所述主机的后端安装有防护罩，所述主机外壁四周安装有保温隔热板，所述主机具体包括上顶板，所述上顶板下方通过四个立柱安装有下底座，所述上顶板、立柱和下底座通过连接杆贯穿连接，所述连接杆贯穿出上顶板的一端通过锁紧螺母与上顶板固定安装，所述上顶板中部通过油缸锁母固定安装有主油缸，所述主油缸的上端与液压系统固定连接，所述主油缸下端活塞杆通过油缸连接法兰与上移动工作台连接，所述上移动工作台的四角上方均连接有导向杆，所述导向杆的上端贯穿出主机的上方，所述导向杆上端外壁套有导向套且所述导向套固定安装在上顶板上，所述导向杆的上端外壁套设有润滑导向板且位于导向套上方，所述上移动工作台的下端固定安装有上水冷板，所述上水冷板的下方四周安装有上平台保温陶瓷。

所述下底座安装有推拉油缸，所述推拉油缸的输出端安装有油缸连接板，所述油缸连接板的上方安装有下移动工作台，所述下移动工作台上方安装有下水冷板，所述下水冷板的上方四周安装有下平台保温陶瓷，所述上平台保温陶瓷和下平台保温陶瓷内侧均安装有加热板，两个所述加热板内部前后方向排布多件加热管，所述下底座上表面安装有液压浮动导轨，所述液压浮动导轨前端连接前固定导轨，所述前固定导轨固定在下底座的前端，所述前固定导轨两侧设置有若干前导轨滑轮，所述下移动工作台下方安装有导向轮，所述加热板与上水冷板和下水冷板之间均安装有云母隔热陶瓷板；

所述主机的左右两端设置有左右隔热保温移动门，所述主机的前后两端设置有前后隔热保温升降移动门，所述左右隔热保温移动门和前后隔热保温升降移动门门板上均设置有加热装置且四周安装有高温耐热石棉保温装置，所述主机前端两侧和立柱上分别固定有油缸带动左右隔热保温移动门和前后隔热保温升降移动门运动；

所述立柱左右两端安装有左右夹紧密封油缸，所述左右夹紧密封油缸前端活塞杆上固定有油缸连接杆，所述油缸连接杆贯穿出左右隔热保温移动门的一端固定有夹紧密封套，所述夹紧密封套上固定安装有高压进气接头。

本发明的进一步设置为：所述加热板表面加工有T型槽。

本发明的进一步设置为：所述两个所述加热板分别与上移动工作台和下移动工作台通过高性能螺栓连接。

本发明的进一步设置为：所述夹紧密封套根据被加工工件端面形状定制。

本发明具备以下有益效果：本发明油缸采用四轴运行结构：上顶板主油缸上下运行加压(工件)；下工作台油缸前后运行，推拉下移动工作台(工件)进出；左侧立柱油缸左右运行，夹紧、密封工件(输送高压气体)；右侧立柱油缸左右运行，夹紧、密封工件(输送高压气体)；采用气体高压成型：通过管路往工件内部加入高压气体，使薄板圆筒或锥形体工件在高温加热状态下发生膨胀变形，通过专用模具形状，然后加压压制成型；数控多功能控制：由工业计算机控制，通过传感器对压力、温度、位移、流量等的检测及发讯，由PLC人机界面的设定，分别控制设备各动作循环。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为本发明的主机内部示意图；

图3为本发明的导向套示意图；

图4为本发明的剖视图。

1、主机，2、液压系统，3、电气系统，4、防护罩，5、保温隔热板，6、上顶板，7、立柱，8、下底座，9、连接杆，10、主油缸，11、油缸锁母，12、油缸连接法兰，13、上移动工作台，14、导向杆，15、导向套，16、润滑导向板，17、上水冷板，18、上平台保温陶瓷，19、推拉油缸，20、油缸连接板，21、下移动工作台，22、下水冷板，23、下平台保温陶瓷，24、加热板，25、加热管，26、液压浮动导轨，27、前固定导轨，28、前导轨滑轮，29、导向轮，30、云母隔热陶瓷板，31、左右隔热保温移动门，32、前后隔热保温升降移动门，33、左右夹紧密封油缸，34、油缸连接杆，35、夹紧密封套，36、高压进气接头。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明提出了一种四轴数控多功能超高压成型机，包括主机1，所述主机1的上方设置有液压系统2，所述主机1的一侧安装有电气系统3，所述主机1的后端安装有防护罩4，所述主机1外壁四周安装有保温隔热板5，所述主机1具体包括上顶板6，所述上顶板6下方通过四个立柱7安装有下底座8，所述上顶板6、立柱7和下底座8通过连接杆9贯穿连接，所述连接杆9贯穿出上顶板6的一端通过锁紧螺母与上顶板6固定安装，所述上顶板6中部通过油缸锁母11固定安装有主油缸10，所述主油缸10的上端与液压系统2固定连接，所述主油缸10下端活塞杆通过油缸连接法兰12与上移动工作台13连接，所述上移动工作台13的四角上方均连接有导向杆14，所述导向杆14的上端贯穿出主机1的上方，所述导向杆14上端外壁套有导向套15且所述导向套15固定安装在上顶板6上，所述导向杆14的上端外壁套设有润滑导向板16且位于导向套15上方，所述上移动工作台13的下端固定安装有上水冷板17，所述上水冷板17的下方四周安装有上平台保温陶瓷18；使用时，通过液压系统2控制主油缸10的活塞杆带动上移动工作台13连同其连接的部件一起上下移动，进而压制工件，运行时，导向杆14由导向套15上的润滑导向板16作导向上下运动，进而保证上移动工作台13的运行精度。

所述下底座8安装有推拉油缸19，所述推拉油缸19的输出端安装有油缸连接板20，所述油缸连接板20的上方安装有下移动工作台21，所述下移动工作台21上方安装有下水冷板22，所述下水冷板22的上方四周安装有下平台保温陶瓷23，所述上平台保温陶瓷18和下平台保温陶瓷23内侧均安装有加热板24，两个所述加热板24内部前后方向排布多件加热管25，用于给上下模具及工件加热，所述下底座8上表面安装有液压浮动导轨26，所述液压浮动导轨26前端连接前固定导轨27，所述前固定导轨27固定在下底座8的前端，所述前固定导轨27两侧设置有若干前导轨滑轮28，所述下移动工作台21下方安装有导向轮29，下移动工作台需要运行移出时，首先通过安装在下底座两侧的液压浮动导轨26进油，使下移动工作台21抬起后，再由固定在下底座8上的推拉油缸19上活塞杆通过连接销及油缸连接板20带动下移动工作台21前进运行，下底座前端两侧安装有前固定导轨27，其上安装有多处前导轨滑轮28，且与机体内液压浮动导轨抬起高度一致，以保证运行平稳，导向轮29可实现使下移动工作台在液压浮动导轨26和前固定导轨27之间来回平稳滑动。所述加热板24与上水冷板17和下水冷板22之间均安装有云母隔热陶瓷板30，以防止高温热量传导，同时通过四周包围上平台保温陶瓷18和下平台保温陶瓷23起保温隔热作用；

所述主机1的左右两端设置有左右隔热保温移动门31，所述主机1的前后两端设置有前后隔热保温升降移动门32，所述左右隔热保温移动门31和前后隔热保温升降移动门32门板上均设置有加热装置且四周安装有高温耐热石棉保温装置，所述主机1前端两侧和立柱7上分别固定有油缸带动左右隔热保温移动门31和前后隔热保温升降移动门32运动；当下移动工作台21载有工件进入主机内时，左右隔热保温移动门31和前后隔热保温升降移动门32落下，实现主机工作腔室的闭合，在上下、左右、前后就形成了一个封闭的，带有六面加热功能的立体工作腔室，当工件加工完毕后，前隔热保温升降移动门抬起，下移动工作台载有加工成品工件移出主机外。

所述立柱7左右两端安装有左右夹紧密封油缸33，所述左右夹紧密封油缸33前端活塞杆上固定有油缸连接杆34，所述油缸连接杆34贯穿出左右隔热保温移动门31的一端固定有夹紧密封套35，所述夹紧密封套35上固定安装有高压进气接头36。工作时，在液压系统控制下，左右夹紧密封油缸33其上活塞杆带动油缸连接杆34连同夹紧密封套35一起前行，工件两侧被夹紧密封，高压气体通过夹紧密封套35上的高压进气接头36进入被加工件内部腔室，此时，处于高温加热状态下，并在上主油缸10高压压力作用下的工件，在高压气体作用下，产生膨胀变形，经过工艺及时间控制后，通过模具的形状，使其加工成异形结构状态，达到所需要的加工产品性能要求。

所述加热板24表面加工有T型槽，用于固定所加工产品对应的模具。

两个所述加热板24分别与上移动工作台13和下移动工作台21通过高性能螺栓连接。

所述夹紧密封套35根据被加工工件端面形状定制，以达到对工件夹紧及密封的效果。

下面，以原材料为圆筒形状材料零件，在高温热压状态下，通过设备油缸四轴动作，经过高温及高压运行，加工成异形锥桶形产品为例，对设备结构做一说明。其产品加工工艺流程为：首件加工(下工作台处于机体外上料位置)，手工或用吊车将待加工产品放入下移动工作台(下加热板)模具上定位，推拉下移动工作台小车沿导轨移入成型机主机下底座工作台上，并使小车定位，成型机前后隔热保温升降移动门下降关闭，前后及左右隔热保温移动门前行移动，关闭高温加热腔室，成型机上主缸带动上加热平台下移加压压制工件，成型机左右两侧立柱上油缸活塞杆动作，带动顶杆穿过左右隔热保温装置，前进移动夹紧密封工件，高压气体通过左右油缸顶杆接口进入工件密封腔室，原工件在高压气体作用下膨胀变形，通过工作腔室高温及主油缸压力作用，达到所需要的异形结构产品，工件加工完成后，上油缸带动上加热平台退回，左右两侧立柱上油缸活塞杆动作，带动连接杆退回，前后及左右隔热保温移动门移动，打开高温腔室，成型机前后隔热保温升降移动门上升开起，下底座上推拉油缸驱动下移动工作台移出主机外，手工或吊车将已加工成型产品移走。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。