一種蛋形耐壓殼制作裝置及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蛋形耐壓殼制作裝置及制造方法，屬于耐壓裝置制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]耐壓殼作為深海潛水器的重要裝備，起著保障內(nèi)部人員和設(shè)備安全工作的重要作用，但現(xiàn)役傳統(tǒng)耐壓殼不能夠同時(shí)協(xié)調(diào)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、空間利用率、流線型等指標(biāo)。申請(qǐng)?zhí)枮?01510073803.4的發(fā)明專利提出了一種概念性的蛋形仿生耐壓殼體，并指出蛋形仿生殼可以綜合協(xié)調(diào)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、空間利用率、流線型等功能，是一種優(yōu)異的仿生原型，但并未涉及蛋形耐壓殼的制作裝置及方法。作為一種優(yōu)異的新型深海耐壓裝備，蛋形耐壓殼的工程應(yīng)用前景廣闊，但由于蛋形曲線的大端與小端不完全對(duì)稱，常規(guī)的單一模具壓制法有很大局限性。
[0003]目前，市場(chǎng)上多數(shù)模具分為凸模(上模)和凹模(下模)，一般會(huì)在凹模的開(kāi)口端設(shè)置圓形倒角或放置圓柱形滾棒(適用于形狀簡(jiǎn)單的平板壓制)，以減小金屬板料在壓制過(guò)程中由于產(chǎn)生摩擦力而使板料產(chǎn)生不必要的磨損，影響板料沖壓成型后的質(zhì)量；以及少部分凹模在底端設(shè)置硬性柔性頂料機(jī)構(gòu)，頂出成型后的壓制件，但僅適用于對(duì)表面要求低的壓制件。蛋形耐壓殼的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)自身曲率半徑較為敏感，設(shè)置圓形倒角盡管可以降低摩擦力，但板料在沖壓過(guò)程中仍然與凹模進(jìn)行滑動(dòng)摩擦，會(huì)影響蛋形耐壓殼表面曲率以及厚度分布;硬性柔性頂料機(jī)構(gòu)則會(huì)破壞蛋形耐壓殼底端的曲率半徑以及表面質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種蛋形耐壓殼制作裝置及制造方法，采用在凹模開(kāi)口端圓環(huán)形槽內(nèi)加入滾珠和底部?jī)?nèi)設(shè)置柔性頂料機(jī)構(gòu)，可以使沖壓出的蛋形耐壓殼表面質(zhì)量好，曲率分布均勾。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種蛋形耐壓殼制作裝置，包括支撐裝置、壓模機(jī)構(gòu)和底模機(jī)構(gòu)，所述壓模機(jī)構(gòu)固定安裝在支撐裝置上，壓模機(jī)構(gòu)的端部連接有沖壓圓形板料的凸模，所述底模機(jī)構(gòu)包含工作臺(tái)、安裝在工作臺(tái)上的模具底座和一對(duì)板料定位機(jī)構(gòu)，所述圓形板料通過(guò)板料定位機(jī)構(gòu)固定在模具底座的上表面上，兩個(gè)板料定位機(jī)構(gòu)位于圓形板料的兩側(cè)，圓形板料下方安裝有凹模，凹模位于模具底座內(nèi)。
[0006]作為優(yōu)選，所述板料定位機(jī)構(gòu)包含定位爪、伸縮桿和固定套，所述伸縮桿焊接在定位爪上，所述固定套通過(guò)螺栓固定在模具底座上，伸縮桿的一端與固定套連接，定位爪上設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝有滑動(dòng)螺桿，滑動(dòng)螺桿上端安裝有定位螺母，滑動(dòng)螺桿的下端設(shè)有圓形凸臺(tái)，在模具底座設(shè)有滑槽，圓形凸臺(tái)位于滑槽內(nèi)并沿滑槽滑動(dòng)。
[0007]作為優(yōu)選，所述凹模頂部的內(nèi)邊沿設(shè)有圓環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)安裝有若干個(gè)滾珠。
[0008]作為優(yōu)選，所述凹模底部設(shè)有柔性頂料機(jī)構(gòu)，所述柔性頂料機(jī)構(gòu)包含弧形頭導(dǎo)桿導(dǎo)向套和拉簧，所述弧形頭導(dǎo)桿一端位于凹模內(nèi)，另一端位于導(dǎo)向筒內(nèi)，導(dǎo)向筒位于模具底座內(nèi)，所述拉簧套于弧形頭導(dǎo)桿上并位于導(dǎo)向筒內(nèi)，拉簧一端與導(dǎo)向筒連接，另一端與弧形頭導(dǎo)桿連接，弧形頭導(dǎo)桿設(shè)有與導(dǎo)向筒連通的通孔。
[0009]作為優(yōu)選，所述壓模機(jī)構(gòu)包含液壓缸、連接套和連接桿，所述液壓缸內(nèi)設(shè)有活塞桿，活塞桿與連接套連接，連接套內(nèi)設(shè)有連接桿，連接桿與凸模連接。
[0010]—種上述的蛋形耐壓殼制作裝置的制造方法，包括以下步驟:
[0011 ] (1)將沖壓好的圓形板料放置在底模機(jī)構(gòu)上，并同時(shí)調(diào)節(jié)底模機(jī)構(gòu)上的兩個(gè)板料板料定位機(jī)構(gòu)，通過(guò)滑動(dòng)伸縮桿帶動(dòng)定位爪移動(dòng)，直至圓形板料的圓心處于壓模機(jī)構(gòu)與底模機(jī)構(gòu)的軸心位置，后擰緊定位螺母，兩個(gè)板料定位機(jī)構(gòu)同時(shí)卡住圓形板料，限制圓形板料在水平面內(nèi)的移動(dòng)，達(dá)到定位作用；
[0012](2)壓模機(jī)構(gòu)動(dòng)作，液壓缸伸長(zhǎng)，推動(dòng)凸模向下運(yùn)動(dòng)，凸模頂住圓形板料向下壓，當(dāng)凸模的頂部連續(xù)運(yùn)動(dòng)至凹模深度的1/2?2/3時(shí)，壓模機(jī)構(gòu)停止，液壓缸保持現(xiàn)有狀態(tài)，并進(jìn)行保壓5?10分鐘；
[0013](3)壓模機(jī)構(gòu)第二次動(dòng)作，液壓缸再次伸長(zhǎng)，推動(dòng)凸模繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，凸模頂住圓形板料一直往下壓，直至壓到凹模的底部，此時(shí)，壓模機(jī)構(gòu)再次停止，液壓缸保持現(xiàn)有狀態(tài)，并進(jìn)行保壓5?10分鐘；
[0014](4)壓模機(jī)構(gòu)復(fù)位，液壓缸返回原始狀態(tài)，同時(shí)柔性頂料機(jī)構(gòu)中的拉簧復(fù)位，帶動(dòng)弧形頭導(dǎo)桿向上運(yùn)動(dòng)，弧形頭導(dǎo)桿便將壓制好的蛋形耐壓殼頂出。
[0015]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016](1)由于本發(fā)明在凹模開(kāi)口端圓環(huán)形槽內(nèi)加入滾珠，可使金屬板料在加工過(guò)程中變滑動(dòng)為滾動(dòng)，且接觸面積小，大大降低了板料在壓制過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦，使得加工后的壓制件表面更加光滑，曲率更加均勻；
[0017](2)由于本發(fā)明采用柔性頂料機(jī)構(gòu)，當(dāng)金屬板料被壓制成型時(shí)，柔性機(jī)構(gòu)中的弧形頭推桿在拉簧的作用下會(huì)自主復(fù)位，弧形頭與耐壓殼成型件的底端接觸并頂出成型件，不會(huì)對(duì)蛋形耐壓殼底端表面造成損傷或影響底部曲率；
[0018](3)由于本發(fā)明采用二次沖壓方法，可避免板料在沖壓成蛋形殼的過(guò)程中由于拉伸速度過(guò)快、行程過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致表面出現(xiàn)過(guò)大的塑性變形，使得沖壓出的耐壓殼成型件表面厚度均勻，加工質(zhì)量高。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明所采用的蛋形曲線示意圖。
[0020]圖2為蛋形耐壓殼制作裝置主示意圖。
[0021 ]圖3為圖2蛋形耐壓殼制作裝置A-A示意圖。
[0022]圖4為圖2蛋形耐壓殼制作裝置I局部放大示意圖。
[0023]圖5為圖2蛋形耐壓殼制作裝置Π局部放大示意圖。
[0024]圖6為蛋形耐壓殼小端凹模示意圖。
[0025]圖7為蛋形耐壓殼小端凸模示意圖。
[0026]圖8為蛋形耐壓殼制作裝置一次壓模示意圖。
[0027]圖9為蛋形耐壓殼制作裝置二次壓模示意圖。
[0028]其中；1一支撐機(jī)構(gòu)，11 一凹形板，12—加強(qiáng)肋板，13—底板，2—壓模機(jī)構(gòu)，21—液壓缸，22—連接套，23—銷，24—連接桿，25—凸模，3—底模機(jī)構(gòu)，31—滾珠，32—板料定位機(jī)構(gòu)，321—定位爪，322—伸縮桿，323—固定套，324，定位螺母，325—滑動(dòng)螺桿，33—凹模，34 一柔性頂料機(jī)構(gòu)，341 —弧形頭導(dǎo)桿，342—拉黃，343一導(dǎo)向套，344一帶孔底板，35—模具底座，4 一鎖緊機(jī)構(gòu)，41 一鎖緊螺母，42—鎖緊螺桿，5—工作臺(tái)，6—圓形板料，7—小端凸模，8—小端凹模。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0030]如圖2至圖7所示，本發(fā)明的一種蛋形耐壓殼制作裝置，包括支撐機(jī)構(gòu)1，支撐機(jī)構(gòu)1上連接有壓模機(jī)構(gòu)2，壓模機(jī)構(gòu)2正下方軸心相對(duì)處放置有底模機(jī)構(gòu)3，底模機(jī)構(gòu)3則通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)4固定在工作臺(tái)5上。
[0031 ]在本發(fā)明中，壓模機(jī)構(gòu)2與底模機(jī)構(gòu)3中的模具采用一般蛋形輪廓線，如圖1所示，圖中包含蛋形殼基本幾何參數(shù)長(zhǎng)軸L、短軸B，為了使加工出的模具便于沖壓，以赤道為分割線，分別切割蛋形殼的小端與大端，并分別根據(jù)兩端蛋形曲線加工出相應(yīng)的凸模與凹模。
[0032]所述支撐機(jī)構(gòu)1包括凹