一种充液成形液压机专用液压冲击设备

摘要

本发明公开了一种充液成形液压机专用液压冲击设备，包括由上法兰、拉杆和下法兰依次连接而成的框架；在所述框架的上部和下部依次设有气动部和高压液动部；所述气动部包括气锤组件，所述气锤组件包括锤身和气缸体；所述高压液动部包括柱塞缸组件；所述柱塞缸组件包括柱塞和组合缸体；所述锤身向下打击时与所述柱塞的上端面接触。本发明能够以低速成形大部分结构和高速成形局部小结构相结合的方式加工具有小凹角、小压痕、凸包、凸筋等局部结构的零件。

权利要求

1.一种充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，包括由上法兰、拉杆和下法兰依次连接而成的框架；在所述框架的上部和下部依次设有气动部和高压液动部；所述气动部包括气锤组件，所述气锤组件包括锤身和气缸体；所述高压液动部包括柱塞缸组件；所述柱塞缸组件包括柱塞和组合缸体；所述锤身向下打击时与所述柱塞的上端面接触。

2.根据权利要求1所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述气缸体包括气腔法兰、气筒、活塞套和气锤导套；所述气腔法兰、所述气筒、所述气锤导套和所述上法兰从上至下依次相连并围合成密封腔体；所述活塞套位于所述气筒内并与所述气筒滑动密封连接，所述气锤导套上端面设有凹槽并与所述活塞套的下端面形成间隙；所述锤身位于所述密封腔体内，所述锤身上部外径比所述活塞套的内径大；所述锤身下部依次穿过所述活塞套和所述气锤导套并分别与二者滑动密封连接。

3.根据权利要求2所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述气腔法兰下端面设有下凸台，所述气锤导套上端面设有上凸台；所述气筒套接在所述上凸台和所述下凸台上，并分别与所述上凸台和所述下凸台轴向密封连接。

4.根据权利要求2所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述气腔法兰上设有第一充气口；所述气筒管壁上在位于所述活塞套上方处设有第二充气口；所述气锤导套上设有第三充气口，所述第三充气口与所述凹槽相通。

5.根据权利要求1所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述组合缸体包括液压腔法兰、组合缸筒、第一柱塞导套、第二柱塞导套和第一密封；所述液压腔法兰、所述组合缸筒和所述下法兰从上至下依次连接；所述组合缸筒上部内壁上设有环形凹槽，所述第一柱塞导套、所述第一密封和所述第二柱塞导套从上至下依次嵌在所述环形凹槽内；所述柱塞，其上部外径比下部外径大，其上部位于所述液压腔法兰的上方，其下部依次穿过所述第一柱塞导套、所述第一密封和所述第二柱塞导套。

6.根据权利要求5所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述柱塞缸组件还包括定位导套；所述液压腔法兰上端面设有凸台，所述定位导套套接在所述凸台上，所述柱塞上部位于所述定位导套内，所述定位导套上设有排气孔。

7.根据权利要求6所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述定位导套上端向内延伸，形成倒L形，限制所述柱塞上部伸出。

8.根据权利要求5所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述组合缸筒包括内筒和外筒，所述内筒和所述外筒为过盈配合。

9.根据权利要求5所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述柱塞缸组件还包括橡胶垫，所述橡胶垫位于所述液压腔法兰上面。

10.根据权利要求1所述的充液成形液压机专用液压冲击设备，其特征在于，所述拉杆为双头螺柱，其与所述上法兰和所述下法兰均通过螺母固接。

说明书

一种充液成形液压机专用液压冲击设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液压冲击设备，特别涉及一种充液成形液压机专用液压冲击设备。

背景技术

[0002] 目前，目前，随着社会的不断发展和科技的持续进步，人们越来越重视资源的有限性和日益扩大的环境污染给人类的健康带来的严重危害，可持续发展战略和科学发展观日益成为人们普遍关注的焦点。轻量化技术是解决这些问题的有效途径，轻量化就是通过使用轻质材料、优化结构设计来达到减重目的的一种先进制造技术。轻量化有两个主要途径：一是材料途径，就是采用铝合金、镁合金、钛合金和复合材料等轻质材料；二是结构途径，采用空心变截面、变厚度薄壁件等优化结构。

[0003] 铝合金等轻质材料具有密度小、比强度和比刚度较高、弹性好、抗冲击性能好以及相当高的再回收率、再生率等一系列优良特征，因此在航空航天、新能源汽车等领域受到越来越多的青睐，但与此同时这些材料通常具有塑性差、难成形、表面容易划伤等特点，传统工艺已经不能满足该类材料的高精度成形，比如传统的钣金加工工艺，其零件不能精确成形，加工一些结构复杂的零部件时，成形质量不能满足航空航天、新能源汽车等领域对零部件的质量要求。目前多采用充液成型技术来加工航空航天和汽车领域的零部件，但目前的充液成型设备中，对一些零部件中的小凹角、小压痕等局部结构的成形，尚不能达到理想中的精度，还存在小凹角、小压痕、凸包、凸筋等局部结构的尺寸精度低的问题。

发明内容

[0004] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种充液成形液压机专用液压冲击设备。

[0005] 本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种充液成形液压机专用液压冲击设备，包括由上法兰、拉杆和下法兰依次连接而成的框架；在所述框架的上部和下部依次设有气动部和高压液动部；所述气动部包括气锤组件，所述气锤组件包括锤身和气缸体；所述高压液动部包括柱塞缸组件；所述柱塞缸组件包括柱塞和组合缸体；所述锤身向下打击时与所述柱塞的上端面接触。

[0006] 本发明还可以采用如下技术方案：

[0007] 所述气缸体包括气腔法兰、气筒、活塞套和气锤导套；所述气腔法兰、所述气筒、所述气锤导套和所述上法兰从上至下依次相连并围合成密封腔体；所述活塞套位于所述气筒内并与所述气筒滑动密封连接，所述气锤导套上端面设有凹槽并与所述活塞套的下端面形成间隙；所述锤身位于所述密封腔体内，所述锤身上部外径比所述活塞套的内径大；所述锤身下部依次穿过所述活塞套和所述气锤导套并分别与二者滑动密封连接。

[0008] 所述气腔法兰下端面设有下凸台，所述气锤导套上端面设有上凸台；所述气筒套接在所述上凸台和所述下凸台上，并分别与所述上凸台和所述下凸台轴向密封连接。

[0009] 所述气腔法兰上设有第一充气口；所述气筒管壁上在位于所述活塞套上方处设有第二充气口；所述气锤导套上设有第三充气口，所述第三充气口与所述凹槽相通。

[0010] 所述组合缸体包括液压腔法兰、组合缸筒、第一柱塞导套、第二柱塞导套和第一密封；所述液压腔法兰、所述组合缸筒和所述下法兰从上至下依次连接；所述组合缸筒上部内壁上设有环形凹槽，所述第一柱塞导套、所述第一密封和所述第二柱塞导套从上至下依次嵌在所述环形凹槽内；所述柱塞，其上部外径比下部外径大，其上部位于所述液压腔法兰的上方，其下部依次穿过所述第一柱塞导套、所述第一密封和所述第二柱塞导套。

[0011] 所述柱塞缸组件还包括定位导套；所述液压腔法兰上端面设有凸台，所述定位导套套接在所述凸台上，所述柱塞上部位于所述定位导套内，所述定位导套上设有排气孔。

[0012] 所述定位导套上端向内延伸，形成倒L形，限制所述柱塞上部伸出。

[0013] 所述组合缸筒包括内筒和外筒，所述内筒和所述外筒为过盈配合。

[0014] 所述柱塞缸组件还包括橡胶垫，所述橡胶垫位于所述液压腔法兰上面。

[0015] 所述拉杆为双头螺柱，其与所述上法兰和所述下法兰均通过螺母固接。

[0016] 本发明具有的优点和积极效果是：本充液成形液压机专用液压冲击设备，在低速充液成形零件的大部分结构后，通过向气缸体输入压缩气体，使气锤锤身向下打击柱塞缸组件的柱塞，将能量传递给柱塞，进而转化成柱塞缸组件内的液体工作介质内能，并使高能量液体工作介质瞬间释放，转换为高速高压液体，进入液室，形成成形冲击波，从而使零件局部如凸包或凸筋等部位弹塑性变形，以低速成形大部分结构和高速成形局部小结构相结合的方式加工具有小凹角、小压痕、凸包、凸筋等局部结构的零件，设备结构简单，操作控制容易，完善了大型零件充液成形时局部结构的成型工艺。

附图说明

[0017] 图1是本发明的结构示意图；

[0018] 图2是图1的俯视图；

[0019] 图3是图1中I部放大结构示意图。

[0020] 图中：1、第一充气口；2、气腔法兰；3、锤身；4、气筒；5、活塞套；6、气锤导套；7、第三充气口；8、上法兰；9、拉杆；10、柱塞；11、定位导套；12、橡胶垫；13、安全孔；14、液压腔法兰；15、进液孔；16、组合缸筒；17、下法兰；18、自锁螺母；19、防松母；20、地脚；21、第二充气口；
22、第一柱塞导套；23、第一密封；24、第二柱塞导套；25、抗挤出密封圈。

具体实施方式

[0021] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

[0022] 请参见图1～图3，一种充液成形液压机专用液压冲击设备，包括由上法兰8、拉杆9和下法兰17依次连接而成的框架；在所述框架的上部和下部依次设有气动部和高压液动部；所述气动部可与所述上法兰8固接，也可与所述拉杆9固接；所述高压液动部可与所述下法兰17固接，也可与所述拉杆9固接；所述气动部包括气锤组件，所述气锤组件包括锤身3和气缸体；所述高压液动部包括柱塞缸组件；所述柱塞缸组件包括柱塞10和组合缸体；所述锤身3向下打击时与所述柱塞10的上端面接触。所述气锤组件与所述框架可螺纹紧固连接，所述柱塞缸组件与所述框架可可螺纹紧固连接。进一步地，所述拉杆9可为双头螺柱，其可与所述上法兰8和所述下法兰17可均通过螺母固接，其中所述拉杆9下端可通过自锁螺母18与所述下法兰17锁紧，所述拉杆9在自锁螺母18下方的螺柱部分可与地脚20固接，可在地脚20设置防松母19防止松动。通过向气缸体输入压缩气体，使压缩空气进入气缸体的上部或下部，推动锤身3上下运动；组合缸体上设有进出液孔，在所述柱塞10下方的腔体内充有高压液体工作介质，当锤身3向下打击所述柱塞10，将能量传递给柱塞10，进而转化成柱塞缸组件的液体内能，并使高能量高压液体工作介质瞬间释放，成为高速高压液体，进入液室，形成成形冲击波。

[0023] 进一步地，所述气缸体可包括气腔法兰2、气筒4、活塞套5和气锤导套6；所述气腔法兰2、所述气筒4、所述气锤导套6和所述上法兰8可从上至下依次相连并围合成密封腔体；所述活塞套5位于所述气筒4内并与所述气筒4滑动密封连接，所述气锤导套6上端面可设有凹槽并与所述活塞套5的下端面形成间隙；所述锤身3位于所述密封腔体内，所述锤身3上部外径可比所述活塞套5的内径大；所述锤身3下部依次穿过所述活塞套5和所述气锤导套6并可分别与二者滑动密封连接。所述活塞套5与所述气筒4之间设有密封圈，并且可以相对滑动，所述活塞套5与所述锤身3下部之间设有密封圈，并且可以相对滑动，所述气锤导套6与所述锤身3下部之间设有密封圈，并且可以相对滑动。所述气腔法兰2与所述上法兰8可通过双头螺柱螺纹紧固连接。

[0024] 所述气腔法兰2下端面可设有下凸台，所述气锤导套6上端面可设有上凸台；所述气筒4套接在所述上凸台和所述下凸台上，并分别与所述上凸台和所述下凸台轴向密封连接。其中下凸台和所述气筒4内壁之间设有密封圈，所述上凸台和所述气筒4内壁之间设有密封圈。

[0025] 进一步地，所述气腔法兰2上可设有第一充气口1；所述气筒4管壁上在位于所述活塞套5上方处可设有第二充气口21；所述气锤导套6上可设有第三充气口7，所述第三充气口7可与所述气锤导套6上端面的所述凹槽相通。

[0026] 进一步地，所述组合缸体可包括液压腔法兰14、组合缸筒16、第一柱塞导套22、第二柱塞导套24和第一密封23；所述液压腔法兰14、所述组合缸筒16和所述下法兰17从上至下依次连接；所述组合缸筒16上部内壁上可设有环形凹槽，所述第一柱塞导套22、所述第一密封23和所述第二柱塞导套24可从上至下依次嵌在所述环形凹槽内；所述柱塞10，其上部外径可比下部外径大，其上部可位于所述液压腔法兰14的上方，其下部可依次穿过所述第一柱塞导套22、所述第一密封23和所述第二柱塞导套24。所述液压腔法兰14与所述下法兰17可通过双头螺柱螺纹紧固连接。

[0027] 工作时，通过设在所述组合缸筒16上进液孔15，所述组合缸筒16在所述柱塞10下方的腔体内充有高压液体工作介质，所述第一密封23为耐冲击的高压密封圈；起到密封高压液体工作介质，防止其向柱塞10上部溢出。在所述第一密封23和所述第一柱塞导套22之间还可设有抗挤出密封圈25，起到双重密封的作用。

[0028] 进一步地，所述柱塞缸组件还可包括定位导套11；所述液压腔法兰14上端面可设有凸台，所述定位导套11可套接在所述凸台上，所述柱塞10上部可位于所述定位导套11内，所述定位导套11上可设有排气孔。

[0029] 进一步地，所述定位导套11上端可向内延伸，形成倒L形，限制所述柱塞10上部伸出。

[0030] 进一步地，所述液压腔法兰14上可设有安全孔13。

[0031] 进一步地，所述组合缸筒16可包括内筒和外筒，所述内筒和所述外筒可为过盈配合。

[0032] 进一步地，所述柱塞缸组件还可包括橡胶垫12；所述橡胶垫12可位于所述液压腔法兰14上面。所述橡胶垫12垫于所述柱塞10上部与液压腔法兰14之间，起到缓冲柱塞10上部与所述液压腔法兰14上端面的撞击。

[0033] 本发明的工作原理：本充液成形液压机专用液压冲击设备，在充液成形结束后，通过向气缸体输入压缩气体，使压缩空气进入气缸体的上部或下部，推动活塞套和锤身3上下运动；在气筒与锤身之间环形腔体存在指定气压的情况下，第一充气口1充气用于推动锤身3向下运动，使环形腔体内的压缩气体膨胀，通过气体膨胀使锤身3获得动能，高速向下运动，锤身3打击柱塞10，打击结束后，第三充气口7充气，将活塞套5与锤身3一起推回顶端，第二充气口21充气将活塞套5推回最下端，锤身3保持在顶端不动；这样，使气锤锤身3向下打击柱塞缸组件的柱塞10，将能量传递给柱塞10，进而转化成柱塞缸组件的液体内能，并使高能量液体瞬间释放，转换为成形冲击波，从而使零件局部如凸包或凸筋等部位弹塑性变形，完善了大型零件充液成形时局部部位的成型工艺。

[0034] 本发明还可以采用其他的机构，来实现气锤锤身3从上向下打击柱塞缸组件的柱塞10，将能量传递给柱塞10，进而转化成柱塞缸组件的液体内能，并使高能量液体瞬间进入加工零件的液室中，从而使零件局部如凸包或凸筋等部位弹塑性变形。

[0035] 以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。