[发明专利]一种异形封头的制造设备及其制造方法

权利要求书

1.一种异形封头的制造设备，其特征在于：主要包括多动压机、多动模具、异形封头整形组件；

所述的多动压机包括压边顶杆(1)、拉环顶杆(2)、主砧头顶杆(3)、底座(11)、顶出缸(13)、压机立柱(50)、机头(51)、压边油缸(52)、拉环油缸(53)、主油缸(54)、压边砧头(55)、拉环砧头(56)、主砧头(57)；

所述的多动模具包括上模具和下模具(8)；所述的上模具还包括：压边模具(4)、拉环模具(5)、主模具(6)；所述的底座(11)分别连接设备基础、压机立柱(50)、下模具(8)、顶出缸(13)；所述的顶出缸(13)活塞杆和异形封头毛坯(14)连接；所述的压机立柱(50)的上端和机头(51)连接；所述的机头(51)分别连接压边油缸(52)、拉环油缸(53)、主油缸(54)；所述的压边油缸(52)活塞杆和压边砧头(55)连接，压边砧头(55)和压边顶杆(1)连接，压边顶杆(1)和压边模具(4)连接；所述的拉环油缸(53)活塞杆和拉环砧头(56)连接，拉环砧头(56)和拉环顶杆(2)连接，拉环顶杆(2)和拉环模具(5)连接；所述的主油缸(54)的活塞杆和主砧头(57)连接，主砧头(57)和主砧头顶杆(3)连接，主砧头顶杆(3)和主模具(6)连接；

所述的异形封头整形组件包括垫片；所述的垫片包括上垫板(9)、下垫板(10)；所述的上垫板(9)采用钠基润滑脂和拉环模具粘接，粘接位置在鼓包褶皱点(15)的上面(17)；所述的下垫板(10)采用钠基润滑脂和下模具(8)粘接，粘接位置在鼓包褶皱点(15)的下面(18)。

2.根据权利要求1所述的一种异形封头的制造设备，其特征在于：所述的封头板坯(7)放置在下模具(8)和上模具之间。

3.根据权利要求1所述的一种异形封头的制造设备，其特征在于：所述的上垫板(9)和下垫板(10)都是采用2毫米厚的石棉板。

4.根据权利要求1所述的一种异形封头的制造设备，其特征在于：所述的上垫板(9)和下垫板(10)的覆盖面积是鼓包褶皱点(15)面积的2倍。

5.一种异形封头的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、准备步骤：

1)、多动压机调整：首先，根据封头板坯(7)的材质、厚度计算主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)的压力和保压时间；然后从人机界面中输入主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)的压力值、保压时间和运行速度,以及多动压机保压程序与多动压机保压时间；其次，再在人机界面中输入主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)动作的先后顺序和间隔时间；其三，在人机界面中调试顶出缸(13)的动作；最后，多动压机模拟运行设定值，如果正确，则将多动压机用手动方式将各运动副调整到原始位置待用；

2)、多动模具安装：选取待压制的异形封头(12)多动模具和多动压机用偏心螺栓连接，并通过偏心螺栓调整压边模具(4)、拉环模具(5)、主模具(6)、下模具(8)和多动压机同轴；

3)、封头板坯(7)下料：首先，按照图纸要求，将小于封头板坯(7)的板材，进行拼接、组焊，使其成为一个大于封头板坯(7)的整体板材；其次，将整体板材进行热处理加工，使其成为符合图纸要求的整体板材；最后，将整体板材切割成符合图纸要求的封头板坯(7)待用；

B、异形封头毛坯(14)压制步骤：首先，用叉车将封头板坯(7)放入到上模具和下模具之间；然后在人机界面上开启自动压制毛坯按钮，此时，多动压机自动运行，其顺序为：

程序1)、封头板坯(7)定位：压边油缸(52)按照设定的运行速度用活塞杆带动压边砧头(55)、压边顶杆(1)和压边模具(4)向下模具(8)方向运动，当压边模具(4)与封头板坯(7)接触时，压边油缸(52)的液压系统压力值会升高，同时，压边油缸(52)的液压系统压力传感器将升高的压力值信号传送到PLC中与设定的压边油缸(52)压力值进行比较，当压边油缸(52)压力值信号小于设定的压边油缸(52)压力值时，压边油缸(52)继续向下模具(8)方向运动，并使封头板坯(7)继续按照压边模具(4)和下模具(8)的模具形状塑性变形；如果压边油缸(52)压力值信号等于或大于设定的压边油缸(52)压力值时，PLC同时触发压边油缸(52)的保压程序和3秒钟时间间隔触发主油缸(54)向下模具(8)方向运行程序；这时，封头板坯(7)定位完成，封头板坯(7)的变形形状与压边模具(4)和下模具(8)的模具形状完全贴合或吻合，并开始启动压边油缸(52)保压程序，压边油缸(52)的保压程序是循环持续的，一旦3秒钟的时间间隔触发主油缸(54)向下模具(8)方向运行程序启动后，即使PLC检测到压边油缸(52)液压系统的压力值信号小于设定的压边油缸(52)压力值，也不会影响主油缸(54)向下模具(8)方向运行，而是由PLC自动将压边油缸(52)的压力调整到设定的压边油缸(52)压力值上；此时，PLC会自动跳转到程序2)；

程序2)、封头板坯(7)拉伸：当PLC触发主油缸(54)向下模具(8)方向运行时，主油缸(54)延迟3秒钟后，会按照设定的运行速度向下模具(8)方向运行，同时，主油缸(54)的液压系统压力传感器将升高的压力值信号传送到PLC中与设定的主油缸(54)压力值进行比较，当主油缸(54)压力值信号小于设定的主油缸(54)压力值时，主油缸(54)继续向下模具(8)方向运动，并使封头板坯(7)继续按照主模具(6)的形状拉伸变形；如果主油缸(54)压力值信号等于或大于设定的主油缸(54)压力值时，PLC同时触发主油缸(54)的保压程序和3秒钟时间间隔触发拉环油缸(53)向下模具(8)方向运行；这时，封头板坯(7)拉伸完成，封头板坯(7)的变形形状与主模具(6)的形状完全贴合或吻合，并开始启动主油缸(54)保压程序；此时，PLC会自动跳转到程序3)；

程序3)、封头板坯(7)整形：当PLC触发拉环油缸(53)向下模具(8)方向运行时，拉环油缸(53)延迟3秒钟后，会按照拉环油缸(53)设定的运行速度向下模具(8)方向运行，同时，拉环油缸(53)的液压系统压力传感器将升高的压力值信号传送到PLC中与设定的拉环油缸(53)压力值进行比较，当拉环油缸(53)压力值信号小于设定的拉环油缸(53)压力值时，拉环油缸(53)继续向下模具(8)方向运动，并使封头板坯(7)继续按照拉环油缸(53)和下模具(8)的形状压制、拉伸变形；如果拉环油缸(53)压力值信号等于或大于设定的拉环油缸(53)压力值时，PLC会同时触发拉环油缸(53)的保压程序和触发多动压机保压程序；这时，封头板坯(7)整形完成，封头板坯(7)的压制、拉伸形状与拉环油缸(53)和下模具(8)的模具形状完全贴合或吻合；此时，PLC会自动跳转到程序4)；

程序4)、封头板坯(7)保压：当PLC触发多动压机保压程序时，多动压机的保压程序是循环持续的，一旦多动压机保压程序启动后，即使PLC检测到主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)液压系统的压力值信号小于设定的主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)压力值，也不会影响多动压机的保压运行，而是由PLC自动将主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)的压力调整到设定的主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)压力值上；当多动压机保压时间未达到设定的多动压机保压时间时，多动压机继续保压；如果多动压机达到设定的多动压机保压时间时，PLC触发主油缸(54)、拉环油缸(53)、压边油缸(52)按照顺序返回原点；此时，封头板坯(7)保压完成，进入程序5)；

程序5)、顺序返回原点：PLC首先触发主油缸(54)返回原点命令，于是主油缸(54)的活塞杆带动压边砧头(55)、压边顶杆(1)和压边模具(4)向机头(51)方向运行；当主油缸(54)的活塞杆触发到主油缸(54)的原位开关时，主油缸(54)的原位开关向PLC发出主油缸(54)回到原点信号，这时，PLC关闭主油缸(54)运动命令，并同时触发拉环油缸(53)返回原点命令，当PLC检测到拉环油缸(53)返回到原点信号时，关闭拉环油缸(53)运动命令，并触发压边油缸(52)返回原点命令，当压边油缸(52)返回原点后，触发顶出缸(13)顶出命令，顶出缸(13)被顶出；此时，自动运行程序结束；

程序6)、热处理工序：顶出缸(13)将异形封头毛坯(14)顶出后，用叉车将异形封头毛坯(14)从上模具和下模具(8)之间取出，送入到热处理炉中进行热处理加工；经热处理加工后的异形封头毛坯(14)进行喷砂处理，之后，喷砂处理后的异形封头毛坯(14)第二次放入到多动压机的上模具和下模具(8)之间进行校正处理；

程序7)、校正处理：首先将顶出缸(13)复位，然后在人机界面上开启自动压制毛坯按钮，重复一次程序1)至程序5)动作；这时，程序7)的校正处理工作完成；此时，异形封头毛坯(14)压制步骤完成，进入步骤C；

C、放置整形垫板步骤：首先，用顶出缸(13)将异形封头毛坯(14)顶出，使异形封头毛坯(14)处于可以测量和放置垫板状态；其次，查找异形封头毛坯(14)的鼓包褶皱点(15)，测量鼓包褶皱点(15)的最大尺寸，并选择可完全覆盖鼓包褶皱点(15)的上垫板(9)和下垫板(10)，然后，用钠基润滑脂将上垫板(9)粘接到上模具上，位置是鼓包褶皱点(15)的上面(17)处，再用纳基润滑脂将下垫板(10)粘接到下模具(8)上，位置是鼓包褶皱点(15)的下面(18)处；最后是测量鼓包褶皱点(15)的凸凹尺寸，按照凸凹尺寸的大小选择上垫板(9)和下垫板(10)之和的垫片层数，每层垫片的厚度是2毫米，垫片层数的总厚度等于或稍大于鼓包褶皱点(15)的最大凸凹尺寸即可；垫片分为上下两层；垫片的上层为上垫板(9)，垫片的下层为下垫板(10)，上垫板(9)的层数多少不限，下垫板的层数必须一致，垫片的层与层之间采用纳基润滑脂粘接；这时，放置整形垫板步骤完成，进入到步骤D；

D、整形压制步骤：首先将顶出缸(13)复位，然后在人机界面上开启自动压制毛坯按钮，重复步骤B的异形封头毛坯(14)压制步骤的程序1)至程序5)的动作；并反复进行，直至鼓包褶皱点(15)消除为止；此时，整形压制步骤完成，进入到步骤E；

E、切割整形步骤：在整形压制后的异形封头毛坯(14)上，划出异形封头(12)的切割线(16)；然后用等离子切割机按照切割线(16)进行切割；再对切割后的异形封头(12)进行研型和打磨，便到了一个经整形后的异形封头(12)。