带减力柱的橡皮囊充液成形模具、生产设备及生产线的制作方法

1.本实用新型属于充液成形技术领域，尤其涉及一种带减力柱的橡皮囊充液成形模具、生产设备及生产线。


背景技术：

2.橡皮囊充液成形是在传统的充液成形技术上发展出的一个新方向，主要用于成形带负角的薄壁回转体钣金零件。上述“负角”是指回转体薄壁零件上的特征的尺寸比薄壁零件的开口尺寸大，直接利用模具成形难以脱模。
3.传统制造工艺通常将上述钣金零件分割为若干个分体零件，分别冲压成形，再进行焊接。相较于整体成形，上述成形方式，存在工序多，焊缝性能差等缺点。
4.而橡皮囊充液成形工艺采用橡皮囊对高压液体进行密封，对于大直径的薄壁回转体零件，由于零件的直径大，作用在模具上的液体压力也较大，需要大吨位的压力机承受液体压力，因此，需要采用大吨位的压力机，大幅地提高了生产成本高。但是因上述液体压力导致必须采用大吨位的压力机，但是对薄壁回转体零件的成形作用不大，对设备和能量造成很大的浪费。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种带减力柱的橡皮囊充液成形模具，以减少设备承受的液体压力。
6.本实用新型的另一目的在于提供一种生产设备，其上安装有带减力柱的橡皮囊充液成形模具，以降低此生产设备的吨位。
7.本实用新型的再一目的在于提供一种生产线，此生产线上应用上述带减力柱的橡皮囊充液成形模具，以降低生产线的生产设备的成本和占地面积，从而降低整条生产线的生产成本，以及降低厂房的占地面积。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.提供了一种带减力柱的橡皮囊充液成形模具，包括：
10.沿同一方向相对设置的第一模板和第二模板；
11.减力柱组件，其一端设置于所述第一模板或所述第二模板，所述第一模板和第二模板合模后，所述减力柱组件的另一端抵压于所述第二模板或所述第一模板；
12.成形模具组件，其设置于所述第一模板和所述第二模板之间，所述成形模具组件包括至少两个相互拼接的分瓣模具，所述分瓣模具闭合以成形回转薄壁零件，所述分瓣模具打开以取出成形后的回转薄壁零件；
13.橡皮囊组件，其设置于所述成形模具组件和所述减力柱组件之间，所述橡皮囊组件内充液以成形位于所述橡皮囊组件和所述成形模具组件的所述回转薄壁零件。
14.优选地，所述带减力柱的橡皮囊充液成形模具还包括：
15.受力环组件，其一端连接于所述第一模板或第二模板，所述受力环组件套设于所
述成形模具组件的外周，所述受力环组件的内壁与所述分瓣模具的外壁贴合。
16.优选地，所述减力柱组件包括：
17.减力柱，其一端连接于所述第一模板或所述第二模板上，所述减力柱为长方体或圆柱体。
18.优选地，所述橡皮囊组件包括：
19.橡皮囊和密封压板，均设置于所述分瓣模具和所述减力柱组件之间，所述密封压板连接于所述第二模板，所述橡皮囊的开口固定于所述密封压板和所述第二模板之间，外部液体经所述密封压板进入橡皮囊内部。
20.优选地，所述分瓣模具滑动设置于所述第二模板上。
21.优选地，所述第二模板上设置有滑槽，所述分瓣模具上设置有滑块，所述滑块沿所述滑槽滑动。
22.优选地，所述带减力柱的橡皮囊充液成形模具还包括：
23.取件组件，其一端穿过所述受力环组件并连接于所述分瓣模具，所述取件组件驱动所述分瓣模具相对于所述第二模板滑动以闭合或打开。
24.优选地，所述取件组件包括：
25.固定板，其设置于所述第二模板上；
26.连接件，其一端依次穿过所述固定板和所述受力环组件并连接于所述分瓣模具，所述连接件与所述固定板转动连接，所述连接件带动所述分瓣模具相对于所述第二模板往复运动；
27.驱动件，其输出端连接于所述连接件的另一端，以驱动所述连接件相对于所述固定板转动。
28.本实用新型中还提供一种生产设备，包括压力机及所述的带减力柱的橡皮囊充液成形模具，所述带减力柱的橡皮囊充液成形模具的第一模板连接于所述压力机的动力输出端，所述第二模板位于所述第一模板的正下方，且安装于所述压力机的工作平台。
29.本实用新型中又提供一种生产线，包括所述的生产设备。
30.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型中，在第一模板或第二模板上设置减力柱组件，第一模板和第二模板合模后，减力柱组件的两端分别抵压于第一模板和第二模板，回转薄壁零件的坯料位于成形模具组件和橡皮囊组件之间，利用橡皮囊组件充液胀形，以成形回转薄壁零件。
31.橡皮囊组件在充液成形回转薄壁零件时，橡皮囊组件内充入的液体的压力的大小取决于液体的压强和液体在第一模板上的投影面积，设置减力柱组件即在液体的压强保持一定的情况下，通过减小橡皮囊组件内的液体在第一模板上的投影面积，从而减小液体压力对第一模板和第二模板的反作用力，从而降低安装上述带减力柱的橡皮囊充液成形模具的设备承受的压力。
32.另外，成形模具组件包括至少两个相互拼接的分瓣模具，回转薄壁零件成形后，每个分瓣模具均能够沿特定的方向往复运动以靠近或远离回转薄壁零件，以实现多个分瓣模具的打开或闭合，分瓣模具闭合，以成形回转薄壁零件，分瓣模具打开，以便于取出成形后的零件，从而避免因零件自身结构存在“负角”，成形后难以从模具中脱出的问题。
附图说明
33.图1为本实用新型中的带减力柱的橡皮囊充液成形模具的局部剖视图；
34.图2为本实用新型中的带减力柱的橡皮囊充液成形模具的局部放大图；
35.图3为本实用新型中的带减力柱的橡皮囊充液成形模具的部分结构示意图。
36.其中，10、坯料；1、第一模板；2、第二模板；22、滑槽；23、导向柱；24、耐磨板；3、减力柱组件；31、减力柱；4、成形模具组件；41、分瓣模具；42、滑块；43、定位销；5、橡皮囊组件；51、橡皮囊；52、密封压板；6、取件组件；61、固定板；62、连接件；63、驱动件；7、受力环组件；71、受力环；72、防撞垫。
具体实施方式
37.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
38.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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。
41.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.如图1-图3所示，本实施例中主要解决回转薄壁零件成形问题，因回转薄壁零件的尺寸大，在成形回转薄壁零件时，若在零件内部整个设置橡皮囊51导致橡皮囊51在充液成形时需要大吨位的压力机才能成形产品，为解决上述问题，本实施例中提供了一种带减力柱的橡皮囊充液成形模具，其包括沿同一方向相对设置的第一模板1和第二模板2，减力柱组件3、成形模具组件4和橡皮囊组件5，其中，减力柱组件3的一端设置于第一模板1或第二模板2，第一模板1和第二模板2合模后，减力柱组件3的另一端抵压于第二模板2或第一模板1。成形模具组件4设置于第一模板1和第二模板2之间，成形模具组件4包括至少两个相互拼接的分瓣模具41，分瓣模具41能够闭合以成形回转薄壁零件，或打开以取出成形后的回转薄壁零件。橡皮囊组件5设置于成形模具组件4和减力柱组件3之间，橡皮囊组件5内充液以成形位于橡皮囊组件5和成形模具组件4的回转薄壁零件。
45.本实施例中，在第一模板1或第二模板2上设置减力柱组件3，第一模板1和第二模板2合模后，减力柱组件3的两端分别抵压于第一模板1和第二模板2，回转薄壁零件的坯料10位于成形模具组件4和橡皮囊组件5之间，利用橡皮囊组件5充液胀形，以成形回转薄壁零件。
46.橡皮囊组件5在充液成形回转薄壁零件时，橡皮囊组件5内充入的液体的压力的大小取决于液体的压强和液体在第一模板1上的投影面积之积，设置减力柱组件3即在液体的压强保持一定的情况下，通过减小橡皮囊组件5内的液体在第一模板1上的投影面积，从而减小液体压力对第一模板1、第二模板2的反作用力，从而降低安装上述带减力柱的橡皮囊充液成形模具的设备承受的压力。
47.另外，成形模具组件4包括至少两个相互拼接的分瓣模具41，回转薄壁零件成形后，每个分瓣模具41均能够沿特定的方向往复运动以靠近或远离回转薄壁零件，以实现多个分瓣模具41的打开或闭合，分瓣模具41闭合，以成形回转薄壁零件，分瓣模具41打开，以便于取出成形后的零件，从而避免因零件自身结构存在“负角”，成形后难以从模具中脱出的问题。
48.本实施例中，第一模板1和第二模板2沿同一方向相对设置，即第一模板1位于第二模板2的正上方，带减力柱的橡皮囊充液成形模具成形的回转薄壁零件的中心轴线沿竖直方向设置。在其他实施例中，上述带减力柱的橡皮囊充液成形模具成形的回转薄壁零件的中心轴线还能够沿水平方向设置。
49.本实施例中，上述减力柱组件3的一端连接于第一模板1上，第一模板1和第二模板2合模后，减力柱组件3的另一端抵压于第二模板2上，成形模具组件4位于第一模板1和第二模板2之间，即成形模具组件4能够位于第一模板1上或者第二模板2上。另外，成形模具组件4包括至少两个相互拼接的分瓣模具41，分瓣模具41设置于第二模板2上，且能够相对于第二模板2往复运动，以实现分开或闭合。对应地，橡皮囊组件5设置于分瓣模具41和减力柱组件3之间，橡皮囊组件5的充液口能够设置于第一模板1或第二模板2。
50.在其他实施例中，上述分瓣模具41还能够设置于第一模板1上，相对于第一模板1往复运动。对应地，橡皮囊组件5的充液口能够设置在第一模板1或第二模板2，优选地，橡皮囊组件5的充液口设置在第二模板2上。
51.此外，在其他实施例中，针对上述减力柱组件3与第一模板1、第二模板2的相对位置和具体连接关系，上述减力柱组件3的一端还能够连接于第二模板2，第一模板1和第二模板2合模后，减力柱组件3的一端抵压于第一模板1。对应地，上述成形模具组件4设置在第一模板1和第二模板2之间，第一模板1和第二模板2开模后，分瓣模具41相对于第一模板1或第二模板2往复运动。橡皮囊组件5设置于分瓣模具41和减力柱组件3之间，橡皮囊组件5的充液口能够设置于第一模板1和第二模板2上。
52.上述分瓣模具41在拼接时，分瓣模具41的拼接面上设置有定位销43，以便于多个分瓣模具41在拼接闭合时，位置精确。
53.优选地，带减力柱的橡皮囊充液成形模具还包括受力环组件7，其一端连接于第一模板1或第二模板2，受力环组件7套设于成形模具组件4的外周，受力环组件7的内壁与分瓣模具41的外壁贴合。
54.为保证橡皮囊组件5在充液胀形的过程中，分瓣模具41受力过大被弹开，在分瓣模具41外设置受力环组件7。
55.具体地，减力柱组件3的一端连接于第一模板1，第一模板1和第二模板2开模后，受力环组件7与成形模具组件4分别位于不同的模板上，即受力环组件7设置于第一模板1上，为便于成形模具组件4的分瓣模具41打开，分瓣模具41相对于第二模板2往复滑动。当受力环组件7设置于第二模板2上，第一模板1和第二模板2合模后，成形模具组件4设置于第一模板1，相对于第一模板1往复滑动。
56.在其他实施例中，受力环组件7还能够为包括有至少两个相互拼接的弧形受力环71，当成形模具组件4设置于第一模板1或第二模板2时，受力环组件7设置于第一模板1或第二模板2。弧形受力环71沿与分瓣模具41相同的方向以靠近或远离回转薄壁零件而往复运动。
57.上述实施例中，分瓣模具41和弧形受力环71的运动方向能够为沿回转薄壁零件的径向往复运动。
58.优选地，上述受力环组件7包括受力环71，其一端连接于第一模板1，受力环71的内壁与各个分瓣模具41的外壁贴合，以防止橡皮囊组件5成形回转薄壁零件的过程中，分瓣模具41受力过大位置出现变动。
59.优选地，受力环71的另一端上设置有防撞垫72，第一模板1和第二模板2合模时，受力环71与第一模板1接触时，设置防撞垫72，减少两者之间撞击和噪音。
60.优选地，第二模板2的四角上均设置有导向柱23，受力环71上对应设置有凹槽，导向柱23与凹槽的形状和尺寸匹配，受力环71沿导向柱23的长度方向往复运动，第一模板1和第二模板2在合模或开模过程中，导向柱23为受力环71导向。进一步优选地，导向柱23上受力环71接触的表面上设置有耐磨板24，以延长导向柱23的使用寿命，以及保证导向精度。本实施例中，上述受力环71的内壁为锥形，分瓣模具41的外壁为锥形，分瓣模具41的外壁与受力环71的内壁贴合，当分瓣模具41受橡皮囊组件5的液体胀形的压力，受力环71和分瓣模具41之间锥面接触，受力环71箍紧分瓣模具41，防止分瓣模具41脱开。
61.优选地，上述减力柱组件3包括减力柱31，其一端连接于第一模板1或第二模板2上，减力柱31为长方体或圆柱体。
62.本实施例中的模具在使用时，第一模板1位于第二模板2的正上方，第一模板1连接
于压力机，第二模板2安装于压力机的工作平台上。
63.在成型回转薄壁零件时，橡皮囊组件5充液对第一模板1的反作用力较大，设置减力柱31，以减少橡皮囊组件5的液体在第一模板1上投影面积，在液体压强保持不变的情况下，从而减少压力机承受的压力。
64.上述减力柱31为圆柱体或者长方体，减力柱31与橡皮囊组件5接触的面在竖直方向为平面，以最大程度的保证减力柱31在第一模板1上的投影面积，进而最大程度减小橡皮囊组件5对压力机的反作用力。
65.优选地，上述橡皮囊组件5包括橡皮囊51和密封压板52，两者均设置于分瓣模具41和减力柱组件3之间，密封压板52连接于第二模板2，橡皮囊51的开口固定于密封压板52和第二模板2之间。
66.优选地，上述成形模具组件4包括两个分瓣模具41，两个分瓣模具41滑动设置于第二模板2上。
67.因上述带减力柱的橡皮囊充液成形模具在使用时，第一模板1位于第二模板2的正上方，因此，上述两个分瓣模具41在打开时，分瓣模具41沿水平方向往复运动。
68.第一模板1和第二模板2开模后，为便于取出成形后的回转薄壁零件，两个分瓣模具41相对于第二模板2滑动以打开。优选地，因分瓣模具41自身重量大，为便于开模，分瓣模具41相对于第二模板2滑动。分瓣模具41滑动设置于第二模板2，同时减轻打开两个分瓣模具41时的力，便于开模和合模。
69.针对分瓣模具41滑动设置第二模板2的具体结构，优选地，第二模板2上设置有滑槽22，分瓣模具41上设置有滑块42，滑块42沿滑槽22滑动。上述滑块42和滑槽22的结构简单，滑槽22结构承重能力稳定，分瓣模具41在往复滑动过程中，运动平稳，且生产成本低。
70.在其他实施例中，还能够为，在第二模板2和分瓣模具41中其中一个上开设滑槽22，另一个上设置于滑槽22滑动配合的凸起，分瓣模具41利用凸起与滑槽22相对于第二模板2往复滑动。
71.优选地，带减力柱的橡皮囊充液成形模具还包括取件组件6，其一端穿过受力环组件7并连接于分瓣模具41，取件组件6驱动分瓣模具41往复运动。
72.本实施例中，第一模板1和第二模板2合模后，取件组件6穿过受力环组件7与分瓣模具41连接，取件组件6驱动分瓣模具41往复运动，以方便分瓣模具41闭合或打开。
73.上述取件组件6能够可拆卸连接于分瓣模具41，当分瓣模具41需要移动时，取件组件6与分瓣模具41连接，当分瓣模具41位置确定后，取件组件6脱开分瓣模具41。
74.优选地，取件组件6包括固定板61、连接件62和驱动件63，其中，固定板61设置于第二模板2上；连接件62的一端依次穿过固定板61和受力环组件7并连接于分瓣模具41，连接件62与固定板61转动连接，连接件62带动分瓣模具41沿水平方向往复运动；驱动件63的输出端连接于连接件62的另一端，以驱动连接件62相对于固定板61转动。
75.本实施例中，利用驱动件63驱动连接件62相对于固定板61转动，连接件62沿其自身轴向移动，从而带动分瓣模具41沿水平方向运动。上述取件组件6的结构简单，成本低，易于实现。
76.具体地，上述连接件62为丝杠，驱动件63为手轮，人工转动手轮带动丝杠相对于固定板61转动，进而带动分瓣模具41运动。
77.上述驱动件63还能够为电机，以实现自动化移动分瓣模具41。
78.在其他实施例中，当取件组件6与分瓣模具41可拆卸连接时，取件组件6的具体结构还能够为，取件组件6包括取件杆，取件杆上设置有钩连部，分瓣模具41上设置有l形开口，以及与l形开口连接的钩挂槽，钩挂槽的沿竖直方向上的横截面为l形，取件杆的钩连部伸入l形开口内并在钩挂槽内转动以钩挂分瓣模具41，拉动取件杆，以使分瓣模具41沿水平方向往复运动。
79.因本实施例中的分瓣模具41为两个，因上述分瓣模具41的重量大，因此，上述每个分瓣模具41上设置有至少一组取件组件6，以便于分瓣模具41在分开过程中，受力稳定，位置不偏移。
80.优选地，橡皮囊组件5包括橡皮囊51和密封压板52，两者均设置于分瓣模具41和减力柱组件3之间，密封压板52连接于第二模板2，橡皮囊51的开口固定于密封压板52和第二模板2之间，外部液体经密封压板52进入橡皮囊51内部。
81.利用橡皮囊51和分瓣模具41成形回转薄壁零件，橡皮囊51的开口利用密封压板52压紧在第二模板2上，便于外部液体经密封压板52进入橡皮囊51内部。
82.在其他实施例中，橡皮囊51的开口还可以设置在第一模板1上，密封压板52固定在第一模板1上，外部液体经第一模板1、密封压板52后进入橡皮囊51内部。
83.本实施例中还提供了一种生产设备，包括压力机及带减力柱的橡皮囊充液成形模具，带减力柱的橡皮囊充液成形模具的第一模板1连接于压力机的动力输出端，第二模板2位于第一模板1的正下方，且安装于压力机的工作平台。
84.本实施例中的压力机上安装带减力柱的橡皮囊充液成形模具，压力机驱动其上的模具成形回转薄壁零件时，降低压力机的承受的压力，进而选择额定压力小的压力机，大幅降低压力机的成本。
85.本实施例中还提供了一种生产线，包括上述的生产设备。此生产线中利用上述带减力柱的橡皮囊充液成形模具，以降低驱动模具工作的设备的生产成本，进而降低整体生产线的生产成本。同时，因设备的额定压力降低，因此，设备所占用的厂房面积减小，进而降低生产线所占用的厂房面积，从而节省费用。
86.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。