本发明专利技术涉及了一种板类带筋锻件的成形装置及方法，包括加热炉及成形压机，加热炉用于对待加工板材的待加热区域进行局部加热；成形压机包括固定模具、压紧模块、形变挤压模块、高度挤压模块、宽度挤压模块及多向模锻液压机构；多向模锻液压机构用于控制压紧模块为待加工板材施加压力；还用于控制形变挤压模块挤压待加工板材，使局部加热后的待加工板材变形填充形变空腔，以形成特征筋；还用于控制高度挤压模块向靠近特征筋方向作用，以使特征筋达到预设高度；还用于控制宽度挤压模块向靠近特征筋方向作用，以使特征筋达到预设宽度。上述技术方案一方面成形压机能一次成形大尺寸的特征筋，另一方面成形过程中人为影响因素较小，便于自动化生产。便于自动化生产。便于自动化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种板类带筋锻件的成形装置及方法
[0001]本专利技术涉及板类带筋锻件成形领域，特别涉及一种板类带筋锻件的成形装置及方法。
技术介绍
[0002]板类带筋锻件在交通运输等领域有着十分广泛的应用，典型产品如应用在桥梁上的支座板，是非常重要的桥梁连接件，用于承受桥梁上部结构载荷和变形并可靠的传递给桥梁下部结构。如图1所示，板类带筋锻件3的特征筋31的尺寸较大，分布不均匀，此类锻件一般采用铸造和锻造的工艺生产。相比锻造而言，铸造所生产工件在形状与尺寸上符合工件要求，但铸件的整体性能远低于锻件。然而传统锻造工艺无法在该尺寸条件下一次锻造成形，因为其特征筋的尺寸超过锻造比限制。采用多工步锻造工艺所需的冲床吨位较大，且加工余量也较大，难以实现自动化生产。
[0003]现有技术中公开了专利申请号为201821145715.6，专利名称为一种桥梁支座板的成形装置，其公开了通过上、下模具与板材形成封闭成形型腔，在左、右模具的挤压下，形成特征筋。基于专用成形装置及传送运输装置形成自动化制造，提高了材料利用率和锻件的成形效率。但其形成的特征筋与板材的宽厚比为1.54，当特征筋宽度继续增加，即宽厚比大于1.54时，继续采用现有技术提供的成形装置锻造出的产品存在缺陷。
技术实现思路
[0004]为此，需要提供一种板类带筋锻件的成形装置及方法，用于解决特征筋的尺寸过大时，传统锻造工艺无法在该尺寸条件下一次锻造成形或者锻造出的产品存在缺陷的技术问题。
[0005]为实现上述目的，第一方面，专利技术人提供了一种板类带筋锻件的成形装置，包括加热炉以及成形压机，加热炉用于对待加工板材的待加热区域进行局部加热；成形压机包括固定模具、压紧模块、形变挤压模块、高度挤压模块、宽度挤压模块以及多向模锻液压机构；固定模具设置在待加工板材的下方，固定模具用于供待加工板材放置；压紧模块设置在待加工板材的上方；形变挤压模块设置在待加工板材的两侧；高度挤压模块的输出端伸入压紧模块内部，且位于待加工板材的上方；宽度挤压模块设置在待加工板材以及压紧模块之间，且宽度挤压模块与待加工板材相接触；宽度挤压模块、高度挤压模块以及压紧模块与待加工板材之间具有形变空腔；多向模锻液压机构分别与压紧模块、形变挤压模块、宽度挤压模块以及高度挤压模块连接；其中，多向模锻液压机构用于控制压紧模块为待加工板材施加压力；多向模锻液压机构还用于控制形变挤压模块挤压待加工板材，使局部加热后的待加工板材变形填充至形变空腔，以形成特征筋；多向模锻液压机构还用于控制高度挤压模块向靠近特征筋方向作用，以使特征筋达到预设高度；多向模锻液压机构还用于控制宽度挤压模块向靠近特征筋方向作用，以使特征筋达到预设宽度。
[0006]区别于现有技术，上述技术方案设置有形变挤压模块对局部加热的待加工板材进
行挤压外，还设置有高度挤压模块以及宽度挤压模块分别控制特征筋的高度以及宽度，由此，一方面成形压机能一次成形大尺寸的特征筋，另一方面成形过程中人为影响因素较小，便于自动化生产。此外，通过采用对局部加热的材料进行累积变形，使得成形后的特征筋填充饱满、棱角分明、精密度较高。
[0007]作为本专利技术的一种实施方式，成形压机还包括上工作台，上工作台设置在压紧模块的上方，上工作台用于固定压紧模块，还用于为高度挤压模块提供限位，以限制高度挤压模块向远离特征筋方向移动。如此，通过上工作台能固定压紧模块，使压紧模块能跟着上工作台一起移动。此外，上工作台能限制高度挤压模块向远离特征筋方向移动，即高度挤压模块达到刚性限位，从而使形成的特征筋的高度达到预设高度。
[0008]作为本专利技术的一种实施方式，压紧模块包括压紧模具，形变挤压模块包括左模具以及右模具，高度挤压模块包括高度顶杆以及高度模具，宽度挤压模块包括宽度顶杆以及宽度模具；左模具以及右模具分别设置在待加工板材的两侧，高度顶杆与高度模具连接，宽度顶杆与宽度模具连接；多向模锻液压机构包括控制模块以及与控制模块连接的主油缸、左油缸、右油缸、高度油缸以及宽度油缸，主油缸的输出端与上工作台连接，左油缸的输出端与左模具连接，右油缸的输出端与右模具连接，高度油缸的输出端与高度顶杆连接，宽度油缸的输出端与宽度顶杆连接。如此，多向模锻液压机构通过控制各油缸的工作即可控制相应的模具运动，从而使特征筋在不同模具的运动下按照预设尺寸成形。
[0009]作为本专利技术的一种实施方式，形变挤压模块还包括两个位移传感器，位移传感器与控制模块通讯连接，两个位移传感器分别设置在左油缸以及右油缸上，位移传感器用于检测左油缸以及右油缸的输出端的位移数据并将位移数据发送至控制模块，控制模块根据位移数据控制宽度油缸、左油缸以及右油缸的运行情况。如此，由于体积不变的原理，可以根据位移传感器与控制模块配合控制左油缸以及右油缸的运行情况，从而使得整个操作更加灵活。
[0010]作为本专利技术的一种实施方式，成形压机还包括床身，床身位于宽度挤压模块远离形变空腔的一侧，床身用于限制宽度挤压模块向远离特征筋方向移动。如此，通过床身的设置能限制宽度挤压模块向远离特征筋方向移动，即宽度挤压模块达到刚性限位，从而使形成的特征筋的宽度达到预设宽度。
[0011]作为本专利技术的一种实施方式，成形压机还包括下工作台，下工作台设置在待加工板材的下方，下工作台用于固定固定模具。如此，通过下工作台能固定固定模具，使固定模具上能很好地放置待加工板材。
[0012]作为本专利技术的一种实施方式，板类带筋锻件的成形装置还包括输送机构，输送机构设置在加热炉以及成形压机之间，输送机构用于输送局部加热后的待加工板材至成形压机。如此，通过输送机构方便将局部加热后的待加工板材输送至成形压机进行操作，更加简单方便。
[0013]作为本专利技术的一种实施方式，板类带筋锻件的成形装置还包括出料机构，出料机构设置在与输送机构相对的成形压机的另一侧，出料机构用于为成形的板材出料。如此，通过出料机构方便将成形的板材出料。
[0014]为实现上述目的，第二方面，专利技术人提供了一种板类带筋锻件的成形方法，包括如专利技术人上述提供的任意一项的板类带筋锻件的成形装置，还包括以下步骤：
[0015]将金属板切割成加工所需外形尺寸的待加工板材；
[0016]将待加工板材传送至加热炉，加热炉对待加工板材的待加热区域进行局部加热；
[0017]通过输送机构将加热后坯料输送至成形压机；
[0018]多向模锻液压机构通过控制模块运行主油缸、左油缸、右油缸、高度油缸以及宽度油缸，使压紧模具、左模具、右模具以及宽度模具贴合待加工板材，且使宽度模具、高度模具以及压紧模具与待加工板材之间具有形变空腔；
[0019]控制模块不运行高度油缸以及宽度油缸，控制模块运行主油缸、左油缸以及右油缸，让左模具以及右模具相向运动挤压待加工板材，将局部加热后的待加工板材的待加热区域形变填充至形变空腔，以形成特征筋；
[0020]控制模块不运行宽度油缸，控制模块运行主油缸、左油缸、右油缸以及高度油缸，特征筋随着左模具以及右模具相向运动挤压向靠本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种板类带筋锻件的成形装置，其特征在于，包括：加热炉，所述加热炉用于对待加工板材的待加热区域进行局部加热；成形压机，所述成形压机包括固定模具、压紧模块、形变挤压模块、高度挤压模块、宽度挤压模块以及多向模锻液压机构；所述固定模具设置在所述待加工板材的下方，所述固定模具用于供所述待加工板材放置；所述压紧模块设置在所述待加工板材的上方；所述形变挤压模块设置在所述待加工板材的两侧；所述高度挤压模块的输出端伸入所述压紧模块内部，且位于所述待加工板材的上方；所述宽度挤压模块设置在所述待加工板材以及所述压紧模块之间，且所述宽度挤压模块与所述待加工板材相接触；所述宽度挤压模块、所述高度挤压模块以及所述压紧模块与所述待加工板材之间具有形变空腔；所述多向模锻液压机构分别与所述压紧模块、所述形变挤压模块、所述宽度挤压模块以及所述高度挤压模块连接；其中，所述多向模锻液压机构用于控制所述压紧模块为所述待加工板材施加压力；所述多向模锻液压机构还用于控制所述形变挤压模块挤压所述待加工板材，使局部加热后的所述待加工板材变形填充至所述形变空腔，以形成特征筋；所述多向模锻液压机构还用于控制所述高度挤压模块向靠近所述特征筋方向作用，以使所述特征筋达到预设高度；所述多向模锻液压机构还用于控制所述宽度挤压模块向靠近所述特征筋方向作用，以使所述特征筋达到预设宽度。2.根据权利要求1所述的板类带筋锻件的成形装置，其特征在于，所述成形压机还包括上工作台，所述上工作台设置在所述压紧模块的上方，所述上工作台用于固定所述压紧模块，还用于为所述高度挤压模块提供限位，以限制所述高度挤压模块向远离所述特征筋方向移动。3.根据权利要求2所述的板类带筋锻件的成形装置，其特征在于，所述压紧模块包括压紧模具，所述形变挤压模块包括左模具以及右模具，所述高度挤压模块包括高度顶杆以及高度模具，所述宽度挤压模块包括宽度顶杆以及宽度模具；所述左模具以及所述右模具分别设置在所述待加工板材的两侧，所述高度顶杆与所述高度模具连接，所述宽度顶杆与所述宽度模具连接；所述多向模锻液压机构包括控制模块以及与所述控制模块连接的主油缸、左油缸、右油缸、高度油缸以及宽度油缸，所述主油缸的输出端与所述上工作台连接，所述左油缸的输出端与所述左模具连接，所述右油缸的输出端与所述右模具连接，所述高度油缸的输出端与所述高度顶杆连接，所述宽度油缸的输出端与所述宽度顶杆连接。4.根据权利要求3所述的板类带筋锻件的成形装置，其特征在于，所述形变挤压模块还包括两个位移传感器，所述位移传感器与所述控制模块通讯连接，两个所述位移传感器分别设置在所述左油缸以及所述右油缸上，所述位移传感器用于检测所述左油缸以及所述右油缸的输出端的位移数据并将所述位移数据发送至所述控制模块，所述控制模块根据所述位移数据控制所述宽度油缸...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭永强，潘立栋，赵彦启，
申请(专利权)人：中机精冲科技福建有限公司扬州分公司，
类型：发明
国别省市：
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