專利名稱：一種定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置及脹型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料壓力加工領(lǐng)域，具體為一種省料、省時(shí)、可靠性高的定向收縮電工用屏蔽罩液壓脹型裝置及脹型方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，人們普遍使用的電工用屏蔽罩的液壓脹型裝置如圖1所示，由于在液壓脹型時(shí)被脹型半成品工件4′的軸向收縮方向不確定，所以兩端都要予留出軸向收縮量S，但它僅沿一端收縮，那么，另一端的予留量S就用不上了，最終按圖4屏蔽罩成品工件的要求，還要把這個(gè)收縮量S當(dāng)成廢料去掉，進(jìn)而造成了浪費(fèi)。另外，由于密封膠圈2、6與半成品工件4′之間沒有間隙(以防脹型時(shí)漏液)，這就使得在實(shí)際操作時(shí)，很不好安裝密封膠圈2、6′，且很易損壞密封膠圈，可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可靠的、定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置及脹型方法，僅留一個(gè)方向的收縮量，且設(shè)計(jì)出了平墊圈與工件之間的一定間隙，使被脹型工件坯料安裝快捷，省時(shí)省力，提高了整個(gè)操作過程的可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置，具有上蓋板、密封膠圈、上模蓋、模套、下蓋板、下模蓋，所述在放入模具中的被脹型工件坯料內(nèi)底部設(shè)置平膠墊，平膠墊與上蓋板之間設(shè)置具有預(yù)壓平膠墊、使平膠墊產(chǎn)生形變力作用的壓桿，壓桿內(nèi)設(shè)與下蓋板的中心孔相對應(yīng)、與液壓室連通的孔。
所述壓桿通過底部開孔與下蓋板中心孔對應(yīng)，并通過壓桿側(cè)面開孔使壓桿底部開孔與液壓室連通。
所述壓桿側(cè)面開孔對稱設(shè)置。
所述平膠墊被型工件坯料之間設(shè)有間隙。
所述上模蓋的內(nèi)徑直段長度h設(shè)計(jì)出收縮量S，使h＝B+S，其中B為成品工件的一端直段長度，下模蓋內(nèi)徑直段長度設(shè)計(jì)為成品工件的一端直段長度B。
利用所述的裝置進(jìn)行液壓型，具體步驟如下1)對上、下蓋板施加壓力P，壓桿受上蓋板的壓力作用下移并壓平膠墊，其受壓變形后產(chǎn)生的形變力擠壓被脹型工件坯料，而被脹型工件坯料又受下模蓋內(nèi)壁的約束，使得變形的平膠墊將被脹型工件坯料擠壓變形，并使之緊靠下模蓋的內(nèi)壁，調(diào)整壓力到單位面積上的壓力大于單位面積上的液壓脹型力G，將被脹型工件坯料下端的直段長度固定，這時(shí)的壓力P已使上蓋板、上模蓋、模套、下模蓋、下蓋板充分壓緊；2)從下蓋板中心孔注入液壓脹型力，使被脹型工件坯料上端直段長度收縮變短，補(bǔ)充被脹型工件坯料中間區(qū)域因型所需的材料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了定向收縮，使得脹型出來的成品工件兩端直段長度與要求相同。
所述步驟1)中通過壓桿長度的設(shè)計(jì)來調(diào)整上蓋板與上模蓋之間的間隙，進(jìn)而調(diào)整壓力。
所述壓桿和平膠墊高度之和大于上模蓋、模套、下模蓋高度之和的2毫米以上。
本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明不僅保持了已有脹型方法的特點(diǎn)，而且還具有如下新的特點(diǎn)1)在放入模具中的被脹型工件坯料內(nèi)底部設(shè)置了平膠墊代替現(xiàn)有技術(shù)的密封膠圈；2)在放入模具中的被脹型工件坯料內(nèi)底部所設(shè)置的平膠墊上設(shè)置了具有預(yù)壓平墊圈、且使其產(chǎn)生形變力作用的壓桿；從而，實(shí)現(xiàn)定向收縮，省去了一端的予留收縮量S，僅留一端的收縮量S即可，節(jié)省了材料和加工成本。
2、本發(fā)明在平膠墊與被脹型工件坯料間可設(shè)計(jì)有一定的間隙，這使得將被脹型工件坯料裝入模具內(nèi)非常方便，提高了生產(chǎn)效率。


圖1為現(xiàn)在普遍使用的未定向收縮的脹型原理結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明已采用的定向收縮脹型原理結(jié)構(gòu)圖。
圖3為現(xiàn)在普遍使用的未定向收縮的脹型原理獲得的半成品工件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明已采用的定向收縮脹型原理獲得的成品工件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1上蓋板；2密封膠圈；3上模蓋；4成品工件(長度為H)；4′半成品工件(長度為H+S)；5模套；6平膠墊；6′密封膠圈；7下蓋板；8下模蓋；9壓桿；10液壓室；11壓桿底部開孔；12壓桿側(cè)面開孔；13被脹型工件坯料。
具體實(shí)施例方式
在圖1和圖2中，有上蓋板1、密封膠圈2、上模蓋3、模套5、下蓋板7、下模蓋8；在圖1中還有密封膠圈6′、被脹型半成品工件4′，在圖2中還有平膠墊6、壓桿9、成品工件4。圖1、圖3分別為現(xiàn)在普遍使用的未定向收縮的脹型原理結(jié)構(gòu)圖及半成品工件。圖2、圖4分別為本發(fā)明已采用的定向收縮脹型原理結(jié)構(gòu)圖及其成品工件。圖1、圖2的中對稱軸線的左側(cè)為被脹型工件坯料放入模具后，脹型前的狀態(tài)，中對稱軸的右側(cè)為被脹型工件坯料脹型后狀態(tài)。
以圖1為例說明其結(jié)構(gòu)關(guān)系模套5與上、下模蓋3、8為動(dòng)配合關(guān)系；被脹型工件坯料與上、下模蓋3、8的內(nèi)徑為動(dòng)配合；密封膠圈2、6′與上、下蓋板1、7為靠合和靜配合，與其被脹型工件坯料的內(nèi)徑Φ為過渡配合關(guān)系，密封膠圈2、6′僅靠液壓脹型力G將其變形后密封被脹型工件坯料內(nèi)徑Φ；上、下蓋板1、7分別同時(shí)由壓力P將模具的上模蓋3、模套5、下模蓋8壓緊；產(chǎn)生液壓脹型力G的液壓介質(zhì)由圖1、圖2所示的下蓋板7中心處的通孔給入，見圖示箭頭。
下面結(jié)合附圖1-4詳細(xì)敘述本發(fā)明。
在圖1中，上模蓋3、下模蓋8的內(nèi)徑直段長度均為h，其中包含了予留的收縮量長度S，B為成品工件4的一端直段長度，其關(guān)系為h＝B+S。為什么兩端都要予留出收縮量S呢？因?yàn)槊浶蜁r(shí)收縮方向不定，處在變化中，且無規(guī)律性。
當(dāng)脹型時(shí)，脹型力由下蓋板7的中心孔給進(jìn)，見圖中箭頭所示。這時(shí)被脹型工件坯料由圖1左側(cè)的狀態(tài)變成了圖1中右側(cè)的狀態(tài)，這時(shí)被脹型半成品工件4′兩端的直段長度分別為B和B+S。而成品工件4要求兩端直段長度均為B，見圖4。很明顯，這時(shí)的脹型件一端因收縮了予留的S長度，形成了滿足成品工件圖4要求的直段長度B，而另一端由于未收縮，仍然是h＝B+S，多出了多余的S長度，見圖3。
而本發(fā)明方案如圖2所示在放入模具中的被脹型工件坯料13內(nèi)底部設(shè)置平膠墊6，平膠墊6上設(shè)置具有預(yù)壓平膠墊6、使平膠墊6產(chǎn)生形變力作用的壓桿9，壓桿9通過底部開孔11與下蓋板7中心孔對應(yīng)，并通過壓桿側(cè)面開孔12使壓桿底部開孔11與液壓室10連通，壓桿側(cè)面開孔12對稱設(shè)置；并且，壓桿9和平膠墊6高度之和大于上模蓋3、模套5、下模蓋8高度之和的2毫米以上，此即為壓桿9預(yù)壓平膠墊6的預(yù)壓量。
在本發(fā)明方案中，在被脹型工件坯料13內(nèi)下面增設(shè)了壓桿9和平膠墊6，且用平膠墊6代替圖1中被脹型半成品工件4′下方的密封膠圈6′；從圖2中可以看出，上模蓋3的內(nèi)徑直段長度h＝B+S，即設(shè)計(jì)出了收縮量S，而下模蓋內(nèi)徑直段長度即是成品工件4的一端直段長度B，沒有予留收縮量S。
在開始脹型時(shí)，首先，將上、下蓋板1、7加上如圖2所示壓力P，這時(shí)壓力P已使上蓋板1、上模蓋3、模套5、下模蓋8、下蓋板7充分壓緊，見圖2右側(cè)。此時(shí)壓桿9受上蓋板1的壓力作用下移并壓平膠墊6，其受壓變形后產(chǎn)生的形變力擠壓被脹型工件坯料13，而被脹型工件坯料13又受下模蓋8內(nèi)壁的約束，這樣使得變形的平膠墊6將被脹型工件坯料13擠壓變形，并使之緊靠下模蓋8的內(nèi)壁。當(dāng)我們把這個(gè)壓力調(diào)整(靠壓桿設(shè)計(jì)長度調(diào)整)到單位面積上的壓力大于單位面積上的液壓脹型力時(shí)，這個(gè)被脹型工件坯料13下端的直段長度就固定了。然后，當(dāng)從下蓋板7中心孔如圖2所示箭頭方向注入液壓脹型力后，就只能靠被脹型工件坯料13上端直段長度的收縮變短來補(bǔ)充被脹型工件坯料13中間區(qū)域因脹型所需的材料了，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了定向收縮，省去了在圖1中被脹型半成品工件4′下端直段予留的收縮量S，使得脹型出來的成品工件4兩端直段長度都是B，與圖4所示的成品工件要求相同。
這個(gè)方法由于是靠壓桿9壓平膠墊6而壓緊工件的一端直段內(nèi)表面，所以平膠墊6在未受壓前，與被脹型工件坯料內(nèi)徑間可事先設(shè)計(jì)一定間隙，有了這一定的間隙，在向模具中裝入被脹型工件坯料時(shí)就很方便了，進(jìn)而提高了生產(chǎn)率。另外，本發(fā)明的壓桿側(cè)面開孔12對稱設(shè)置，可以使液壓脹型力G均勻穩(wěn)定地作用于被脹型工件坯料13，進(jìn)一步提高工件加工質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置，具有上蓋板(1)、密封膠圈(2)、上模蓋(3)、模套(5)、下蓋板(7)、下模蓋(8)，其特征在于所述在放入模具中的被脹型工件坯料(13)內(nèi)底部設(shè)置平膠墊(6)，平膠墊(6)與上蓋板(1)之間設(shè)置具有預(yù)壓平膠墊(6)、使平膠墊(6)產(chǎn)生形變力作用的壓桿(9)，壓桿(9)內(nèi)設(shè)與下蓋板(7)的中心孔相對應(yīng)、與液壓室(10)連通的孔。
2.按照權(quán)利要求1所述的定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置，其特征在于所述壓桿(9)通過底部開孔(11)與下蓋板(7)中心孔對應(yīng)，并通過壓桿側(cè)面開孔(12)使壓桿底部開孔(11)與液壓室(10)連通。
3.按照權(quán)利要求2所述的定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置，其特征在于所述壓桿側(cè)面開孔(12)對稱設(shè)置。
4.按照權(quán)利要求1所述的定向收縮的屏蔽罩液壓脹型裝置，其特征在于所述平膠墊(6)與被型工件坯料(13)之間設(shè)有間隙。
5.按照權(quán)利要求1所述的定向收縮的屏蔽罩液壓型裝置，其特征在于所述上模蓋(3)的內(nèi)徑直段長度h設(shè)計(jì)出收縮量S，使h＝B+S，其中B為成品工件(4)的一端直段長度，下模蓋(8)內(nèi)徑直段長度設(shè)計(jì)為成品工件(4)的一端直段長度B。
6.一種定向收縮的屏蔽罩液壓型方法，其特征在于利用權(quán)利要求1-6之一所述的裝置進(jìn)行液壓型，具體步驟如下1)對上、下蓋板(1、7)施加壓力P，壓桿(9)受上蓋板(1)的壓力作用下移并壓平膠墊(6)，其受壓變形后產(chǎn)生的形變力擠壓被脹型工件坯料(13)，而被脹型工件坯料(13)又受下模蓋(8)內(nèi)壁的約束，使得變形的平膠墊(6)將被脹型工件坯料(13)擠壓變形，并使之緊靠下模蓋(8)的內(nèi)壁，調(diào)整壓力到單位面積上的壓力大于單位面積上的液壓脹型力G，將被脹型工件坯料(13)下端的直段長度固定，這時(shí)的壓力P已使上蓋板(1)、上模蓋(3)、模套(5)、下模蓋(8)、下蓋板(7)充分壓緊；2)從下蓋板(7)中心孔注入液壓脹型力，使被脹型工件坯料(13)上端直段長度收縮變短，補(bǔ)充被脹型工件坯料(13)中間區(qū)域因型所需的材料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了定向收縮，使得脹型出來的成品工件(4)兩端直段長度與要求相同。
7.按照權(quán)利要求6所述的定向收縮的屏蔽罩液壓型方法，其特征在于所述步驟1)中通過壓桿長度的設(shè)計(jì)來調(diào)整上蓋板(1)與上模蓋(3)之間的間隙，進(jìn)而調(diào)整壓力。
8.按照權(quán)利要求7所述的定向收縮的屏蔽罩液壓型方法，其特征在于所述壓桿(9)和平膠墊(6)高度之和大于上模蓋(3)、模套(5)、下模蓋(8)高度之和的2毫米以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種定向收縮的屏蔽罩液壓型裝置及型方法。該裝置在放入模具中的被型工件坯料內(nèi)底部設(shè)置平膠墊，平膠墊與上蓋板之間設(shè)置具有預(yù)壓平膠墊、使平膠墊產(chǎn)生形變力作用的壓桿，壓桿內(nèi)設(shè)與下蓋板的中心孔相對應(yīng)、與液壓室連通的孔；首先，對上、下蓋板施加壓力，壓桿受上蓋板的壓力作用下移并壓平膠墊，其受壓變形后產(chǎn)生的形變力擠壓被脹型工件坯料，而被脹型工件坯料又受下模蓋內(nèi)壁的約束，使得變形的平膠墊將被脹型工件坯料擠壓變形，并使之緊靠下模蓋的內(nèi)壁；然后，從下蓋板中心孔注入液壓脹型力，使被脹型工件坯料上端直段長度收縮變短，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了定向收縮；本發(fā)明平膠墊與被型工件坯料之間設(shè)有間隙，被型工件坯料裝入模具內(nèi)非常方便。
文檔編號B21D26/02GK1836802SQ20051004607
公開日2006年9月27日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者何平, 于鵬, 馮德明 申請人:中國科學(xué)院金屬研究所