[發(fā)明專利]一種高壓水射流板材微成形裝置

無效

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• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102527809A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 張琦;母東;趙升噸;雷蕾;張童童
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B21D26/021
• 分類號: B21D26/021;B21D19/00;B21D43/18;B21D26/031
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發(fā)明涉及塑性成形技術領域，特別涉及一種高壓水射流板材微成形裝置。

背景技術

隨著半導體集成電路的微細加工技術和超精密機械加工技術的迅猛發(fā)展，微器件的研究越來越多，需求量也越來越大，對微器件的加工工藝與加工質(zhì)量的要求越來越高，特別在具有復雜構(gòu)型的微小殼體零件的需求很大，如：微器件的封裝殼、微機構(gòu)的外部結(jié)構(gòu)殼體等。對于薄壁類微型復雜型面殼體零件，傳統(tǒng)的機械加工方法，由于零件壁薄，機械加工變形量大，無法加工；采用電化學方法加工，其制造成本高，效率低；采用沖壓成形是一種高效、低成本的制造方法。然而傳統(tǒng)沖壓成形中，需要凹模具和凸模具，對于微小零件，模具的加工難度大且費用高，特別是保證一定間隙的模具精密裝配非常困難，因此，目前在微零件的沖壓成形還處于實驗室研究階段，無法實現(xiàn)工業(yè)大批量生產(chǎn)。通常的微成形及裝置只保證了成形過程的順利進行，然而，微小板材坯料的存放、在模具上的放置、成形后的取件、零件的保存等問題都沒有系統(tǒng)考慮，因此，無法實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。

微塑性成形中，壓邊力對成形性能影響很大。當壓邊力過大時，能很好的控制材料的起皺，但材料的流動性受到很大限制，會影響板類零件的成形質(zhì)量，嚴重還會導致拉裂；當壓邊力過小時，無法有效的控制起皺起不到壓邊的效果。在微成形過程中，考慮尺寸效應，往往壓邊力需要在一定范圍內(nèi)變化。在壓邊裝置中，傳統(tǒng)的壓邊裝置有：液壓或氣壓裝置、彈性壓邊裝置。液壓或氣壓裝置價格昂貴，且難以實現(xiàn)微型化。彈性壓邊裝置的壓邊力是由大逐漸變小的，這與實際的壓邊力要求相反，而且壓縮量有限制。這就要求開發(fā)新的壓邊圈設置方式。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種全自動高壓水射流板材微成形裝置，流水完成板材射流成形、器件的干燥、放料和取料四個成形步驟，應用于薄壁類微型復雜型面殼體零件的塑性成形，實現(xiàn)了微制造過程的多工步、流水線，顯著降低了微零件的制造成本，能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的自動化生產(chǎn)。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

一種高壓水射流板材微成形裝置，包括高壓系統(tǒng)1、放料系統(tǒng)2、射流成形系統(tǒng)3、干燥系統(tǒng)4、取件系統(tǒng)5、工作臺6、板材壓邊系統(tǒng)7、水回收系統(tǒng)8和支架9，高壓系統(tǒng)1與射流成形系統(tǒng)3連接，高壓系統(tǒng)1為射流成形系統(tǒng)3提供高壓水，放料系統(tǒng)2、射流成形系統(tǒng)3、干燥系統(tǒng)4、取件系統(tǒng)5和工作臺6安裝在支架9上。

放料系統(tǒng)2包括可移動材料筒2-3，與可移動材料筒2-3相套配的頂料端蓋2-2連接在直線電機2-1的移動導塊上，放料系統(tǒng)2采用氣動吸附放料，設有第一U形轉(zhuǎn)臂2-4、第一氣動吸頭2-5、第一氣動裝置2-6、第一上固定端蓋2-7、第一軸承2-8、第二軸承2-9、第一下固定端蓋2-10、第一聯(lián)軸器2-11、第一伺服電機2-12、第二氣動裝置2-13和第一轉(zhuǎn)軸2-14，第一轉(zhuǎn)軸2-14裝配在支架9上，第一軸承2-8和第二軸承2-9緊靠第一轉(zhuǎn)軸2-14的軸肩，第一上固定端蓋2-7與第一軸承2-8的上端面貼合，第一下固定端蓋2-10與第二軸承2-9的下端面貼合，第一伺服電機2-12與第一轉(zhuǎn)軸2-14通過第一聯(lián)軸器2-11連接，第二氣動裝置2-13與第一轉(zhuǎn)軸2-14端部連接，第二氣動裝置2-13的頂桿與第一U形轉(zhuǎn)臂2-4連接，第一氣動裝置2-6放置在第一U形轉(zhuǎn)臂2-4內(nèi)，與第一氣動吸頭2-5通過氣管連接，第一氣動吸頭2-5與第一U形轉(zhuǎn)臂2-4連接。

射流成形系統(tǒng)3包括噴射器3-1，噴射器3-1固定在支架9上，噴射管3-2與噴射器3-1連接，射流噴嘴3-3與噴射管3-2連接，高壓軟管3-4連接噴射器3-1與高壓裝置1，射流噴嘴3-3的直徑為0.5-4.0mm。

干燥系統(tǒng)4包括熱風機4-1，熱風機4-1連接在支架9上，氣流管道4-2與熱風機4-1連接，噴嘴4-3與氣流管道4-2連接。