[发明专利]一种高压水射流板材微成形装置

说明书

技术领域

本发明涉及塑性成形技术领域，特别涉及一种高压水射流板材微成形装置。

背景技术

随着半导体集成电路的微细加工技术和超精密机械加工技术的迅猛发展，微器件的研究越来越多，需求量也越来越大，对微器件的加工工艺与加工质量的要求越来越高，特别在具有复杂构型的微小壳体零件的需求很大，如：微器件的封装壳、微机构的外部结构壳体等。对于薄壁类微型复杂型面壳体零件，传统的机械加工方法，由于零件壁薄，机械加工变形量大，无法加工；采用电化学方法加工，其制造成本高，效率低；采用冲压成形是一种高效、低成本的制造方法。然而传统冲压成形中，需要凹模具和凸模具，对于微小零件，模具的加工难度大且费用高，特别是保证一定间隙的模具精密装配非常困难，因此，目前在微零件的冲压成形还处于实验室研究阶段，无法实现工业大批量生产。通常的微成形及装置只保证了成形过程的顺利进行，然而，微小板材坯料的存放、在模具上的放置、成形后的取件、零件的保存等问题都没有系统考虑，因此，无法实现大批量生产。

微塑性成形中，压边力对成形性能影响很大。当压边力过大时，能很好的控制材料的起皱，但材料的流动性受到很大限制，会影响板类零件的成形质量，严重还会导致拉裂；当压边力过小时，无法有效的控制起皱起不到压边的效果。在微成形过程中，考虑尺寸效应，往往压边力需要在一定范围内变化。在压边装置中，传统的压边装置有：液压或气压装置、弹性压边装置。液压或气压装置价格昂贵，且难以实现微型化。弹性压边装置的压边力是由大逐渐变小的，这与实际的压边力要求相反，而且压缩量有限制。这就要求开发新的压边圈设置方式。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全自动高压水射流板材微成形装置，流水完成板材射流成形、器件的干燥、放料和取料四个成形步骤，应用于薄壁类微型复杂型面壳体零件的塑性成形，实现了微制造过程的多工步、流水线，显著降低了微零件的制造成本，能够实现大批量的自动化生产。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高压水射流板材微成形装置，包括高压系统1、放料系统2、射流成形系统3、干燥系统4、取件系统5、工作台6、板材压边系统7、水回收系统8和支架9，高压系统1与射流成形系统3连接，高压系统1为射流成形系统3提供高压水，放料系统2、射流成形系统3、干燥系统4、取件系统5和工作台6安装在支架9上。

放料系统2包括可移动材料筒2-3，与可移动材料筒2-3相套配的顶料端盖2-2连接在直线电机2-1的移动导块上，放料系统2采用气动吸附放料，设有第一U形转臂2-4、第一气动吸头2-5、第一气动装置2-6、第一上固定端盖2-7、第一轴承2-8、第二轴承2-9、第一下固定端盖2-10、第一联轴器2-11、第一伺服电机2-12、第二气动装置2-13和第一转轴2-14，第一转轴2-14装配在支架9上，第一轴承2-8和第二轴承2-9紧靠第一转轴2-14的轴肩，第一上固定端盖2-7与第一轴承2-8的上端面贴合，第一下固定端盖2-10与第二轴承2-9的下端面贴合，第一伺服电机2-12与第一转轴2-14通过第一联轴器2-11连接，第二气动装置2-13与第一转轴2-14端部连接，第二气动装置2-13的顶杆与第一U形转臂2-4连接，第一气动装置2-6放置在第一U形转臂2-4内，与第一气动吸头2-5通过气管连接，第一气动吸头2-5与第一U形转臂2-4连接。

射流成形系统3包括喷射器3-1，喷射器3-1固定在支架9上，喷射管3-2与喷射器3-1连接，射流喷嘴3-3与喷射管3-2连接，高压软管3-4连接喷射器3-1与高压装置1，射流喷嘴3-3的直径为0.5-4.0mm。

干燥系统4包括热风机4-1，热风机4-1连接在支架9上，气流管道4-2与热风机4-1连接，喷嘴4-3与气流管道4-2连接。