闭合装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种闭合装置，用于通过使用封闭模具来成型生产金属零件的装置，该闭合装置至少包括：多个拉环（２），这些拉环（２）每个至少有一个具有一个闭合轮廓的拉框（２．２），拉框显示两个彼此间隔、相对排列的扇形体（２．３），扇形体之间可布置一个模具（１２），每个扇形体（２．３）至少有一个支承面（２．１）或者一个支承面（２．４），每个拉环（２）至少在一个活节（８）上固定可摆动，一个支承面（３．１），位于模具（１２）的上方或其表面，用作为拉环（２）的支承面（２．１）的支承，以及一个装置（５），产生大于３ＭＮ的闭合力并有多个发力元件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种闭合装置，用于通过在封闭模具中成型而生产金属件的装置，以及用于通过使用带根据这种专利技术而制造的闭合装置的封闭模具来成型生产金属件的装置。此外，本专利技术还涉及一种构件，这种构件用于通过在封闭模具中成型生产金属件的装置中的闭合模具。在本专利技术中，“在封闭模具中成型”这个名称包括这样一种成型方法，其中力作用到工件上以便在本身分体的但在施力时基本封闭的模具的内部进行成型，传送到模具上的闭合力通常大于3MN。例如所谓的使用纵向分布模具的内高压成型法便是这样的一种成型法。内高压成型通常使用的是液压驱动的装置。这些装置的结构很大程度上取决于要生产的工件，其毛坯通常是一个管状的空心体。用于传输力到管端的主汽缸可是立式也可是卧式，尤其在管轴出口方向相互作用排列。汽缸之一通常钻空，并有一个高压接口，此接口通常通过一个管连接与压力转换器相连。模具至少为两件式。最简单的情况是，两件式模具中的一部分紧紧固定在机器的平台上，另一部分受驱动并随着工作周期而开关动作。装置可根据所要获得的工件形状选取纵向或横向排列的模具，在闭合力要大于3MN的情况下，通常采用纵向排列的模具。这些装置的经济效益往往只有在加工数量大，就是说尤其周期短的情况下才会体现出来。用于内高压成型的、有一个相对管轴纵向排列模具的装置，常常做成多柱式压力机或者框架式压力机。模具如此布置，使得模具的一部分在工件更换时可从压杆向上运动。在成型过程中，压杆必须平衡由设计工件表面以及内压所产生的作用于模具的力，并且将至少同样大小的力传送到模具上。由于工序要求很高的内压(通常超过1000巴)，对此所需的超过3MN的闭合力必须通过装置的钢结构来加以保证，这通常在使用多柱式压力机或者框架式压力机情况下，需要比较大的结构高度以及宽敞的安装和操作空间。由于要承受超过3MN的力以及由此而产生的自重很大，装置的基础建设耗费昂贵，要求空间大。更换模具，尤其是更换模具，工艺要求很高。从DE 1 602 475 B2中得知有种在液压内压下冷成型生产板材质中空工件的挤压装置，在这种装置中，包住工件的模具各活动体在冷成型过程中依靠可外转的闭锁钩而紧紧连接在一起。如果这种挤压装置要确保提供超过1MN，特别是超过3MN的闭合力时，就要相应地锁紧机构，尤其是闭锁钩以及用来外转闭锁钩所必需的活节进行尺寸设计。这种具有几吨重的装置，基础建造费用昂贵并需要相应的结构高度。闭锁钩若要能保证提供必需的闭合力，则只能是操作笨重、能源消耗大。在工业制造范围内对装置经济运行所必需的20至40秒的短周期，由于之后出现强大的惯性力而不得实现。与上述方案相连的问题是，在成型过程中模具的各部分之间出现裂缝，这主要是由闭锁钩材料的弹力变形所造成，这种弹力变形在加力过程中导致了不希望看见的工件变形。本专利技术的任务是提供一种结构高度低、自重小的，在投资规模、维护和运营上费用较低并且经济运行的装置以及一种用于这种装置的构件，一种在成型过程中模具各部分之间不出现裂缝的装置。本专利技术的任务是通过根据专利技术的闭合装置至少包括下列组件来实现的-多个拉环2，每个拉环2至少有一个具有闭合轮廓的拉框2.2，拉框具有两个彼此间隔、相对排列的扇形体2.3，扇形体之间可布置一个模具12，每个扇形体2.3至少有一个支承面2.1或者一个支承面2.4，并且拉环2至少有一个活节8上固定可转动，拉框2.2尽量采用抗拉强度为1500N/mm2到4200N/mm2，疲劳强度为1200N/mm2到3000N/mm2及密度大约为1.2到2.5g/cm3的材料，-支承面3.1，布置在模具12上部或其表面，用为一个拉环2的支承面2.1的支承，以及-闭合装置5，产生超过3MN的闭合力并有多个发力的元件，其中闭合力作用于拉环2的支承面2.1、2.4和至少一个位于模具12下部的面之间。根据本专利技术，材料选择以及结构成型，还使得拉环在技术上可低耗能地进行的简单转动，对要实现的周期产生了积极的影响，达到低动力运行。根据本专利技术选取和使用具有权利要求1中所确定的材料特性的材料作为结构材料，与其它成型技术中常用的材料，尤其是与结构钢相比，使得新结构方案和新机械设计得以可能。例如，碳纤维化合物的抗拉强度达到约2950N/mm2(结构钢约为320到690N/mm2)，疲劳强度达到约1950N/mm2(结构钢约为350N/mm2)，密度达到约1,8g/cm3。按照本专利技术将闭合机构的部件设计为能实现所需闭合力的拉环，有利地使本专利技术中优选材料(如碳纤维化合物)具有改良的材料特性，例如拉框的形状强度与质量的比例达到约800(钢约为8到12)。在从属的权利要求2至8中，阐述了本专利技术闭合装置优选的设计方案和改进。本专利技术的任务还通过一种内高压成型来生产金属件的装置以及一个根据权利要求1至8所设计的装置得到了解决，这个装置至少包括一个分体模具。此外，本专利技术的任务通过根据权利要求10的一种构件得到解决，这个构件用于通过使用封闭模具来成型生产金属件的装置中的闭合模具。在相关的权利要求11中，阐述了本专利技术的构件的优选设计方案和改进。本专利技术的实施例在图中示出，并进一步描述如下。图示有附图说明图1a闭合装置的侧面1b图1a中的闭合装置的另一个侧面2a带封闭模具的闭合装置的替代变体的透视2b带开放模具的闭合装置的透视3a用于闭合模具的构件的侧面图，以及图3b图3a中的用于闭合模具的构件的另一个侧面图。图1从侧面显示了本专利技术的闭合装置1，作为采用分体的模具12通过内压成型生产金属件的装置的一个组件。基座13上固定有基本上由结构钢制成的为箱形体的机架6。一个框架6.3与另一个框架6.1通过一个支柱6.2固定在一起。支柱6.2上布置有两个活节8，沿机架6纵向刚性固定住。活节8上铰接两个拉环2，使得拉环可与机架6的纵轴几乎平行摆动。拉环2的摆动通过框架6.3上的两个液压摆动汽缸9实现。在框架6.3的四角垂直置有与横梁3相连的四个行程汽缸4。横梁3有支承平面3.1，与其并行的、同样是平的拉环2的支承面2.1可在回转的状态进行位移。横梁3上固定着纵向分成两部分的模具12的上部分。模具12的下部分固定连接在机台7上。机台7自由地平放在四个压力汽缸的活塞面上，这四个压力汽缸是装置5的发力元件。那些压力汽缸是如此固定在框架6.1上的装置5的这些发力元件，作用于同一拉环2，最好是多个液压高压汽缸，其布置能使装置5的这些发力元件的中间导力线几乎平行并在一个平面上分布，基本上不偏离将拉环2在轴向上中心分开的平面。扇形体2.3尽量由轻金属制成，例如铝合金。拉框2.2尽量由碳纤维化合物，例如由一个环氧树脂矩阵中纤维含量约达50％到65％的互调纤维制成。上述装置的工作原理描述如下在将工件放到打开的模具12中后，模具通过行程油缸4的活塞杆下行而关闭，使得模具12的两部分接触。接着两个拉环2在回转汽缸9的帮助下摆动到垂直位置，使得横梁3的支承面3.1和拉环2的支承面2.1之间有一个气隙，这个气隙对于拉环2实现无接触内摆来说是必要的。这时闭合力通过压力汽缸经过机器台面7而传到模具12上。在此机器台面7和整个模具12被抬升，直至横梁3和拉环2的支承面相接触。接下来给模具12的两部分加载必需的闭合力，也就是说将模具12夹紧。图2以透视图显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过在封闭模具中成型生产金属件的装置的闭合装置，其特征是，该闭合装置至少包括：－多个拉环（２），每个拉环（２）至少有一个具有闭合轮廓的拉框（２．２），拉框具有两个彼此间隔、相对排列的扇形体（２．３），扇形体之间可布置一个模具（１ ２），每个扇形体（２．３）至少有一个支承面（２．１）或者一个支承面（２．４），并且每个拉环（２）至少在一个活节（８）上固定可摆动，其中拉框（２．２）的材料尽量是加强的粘合材料，尽量用抗拉强度为１５００Ｎ／ｍｍ↑［２］到４２００Ｎ／ｍｍ↑［２］，疲劳强度为１２００Ｎ／ｍｍ↑［２］到３０００Ｎ／ｍｍ↑［２］及密度大约为１．２到２．５ｇ／ｃｍ↑［３］的材料制成，－一个支承面（３．１），布置在模具（１２）上部或其表面，用作一个拉环（２）的支承面（２．１）的支承，以及－ 一个闭合装置（５），产生超过３ＭＮ的闭合力并有多个发力的元件，其中闭合力作用于拉环（２）的支承面（２．１）、（２．４）和至少一个位于模具（１２）下部的面之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯卡茨富斯，埃格伯特厄里克，
申请(专利权)人：克劳斯卡茨富斯，埃格伯特厄里克，
类型：发明
国别省市：DE[德国]