一种可变合模力的内高压成形机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可变合模力的内高压成形机，包括机身、液压系统和充液系统，机身上部设有长行程油缸，其活塞杆的前端连接有上滑块；上滑块的下表面安装上模；机身底部设有短行程油缸，所述短行程油缸包括一个柱塞油缸和四个辅助活塞油缸，在所述柱塞油缸的柱塞上端和四个所述辅助活塞油缸的活塞杆上端安装下滑块，下滑块的上表面安装下模；机身上部的左右两侧壁上分别安装水平定位油缸，其活塞杆前端安装定位块；机身下部左右两侧壁上分别安装轴向补料进给油缸，轴向补料进给油缸的活塞杆前端安装密封冲头；充液系统设有增压缸；本实用新型专利技术能够使合模力按照给定的加载曲线跟随管材内部高压的变化而变化，提高成形零件质量和生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种内高压成形机，特别涉及一种可变合模力的内高压成形机。
技术介绍
目前，内高压成形技术是以高压液体作为媒介，利用管件两端的轴向补料进给力和管材内部高压胀形的共同作用使管件在模具中成形为所需形状的一种新型加工工艺技术。该成形方法相对于传统成形方法具有减轻工件重量、提高材料利用率和降低制造成本等一系列的优点。内高压成形机是实现管坯内高压成形的设备，主要包括合模压力机、轴向进给补料油缸、高压源、液压系统、水压系统和控制系统。合模压力机实现模具开闭并提供内高压成形时的合模力，轴向进给补料油缸实现管坯两个端头的密封和轴向补料进给，高压源提供超高压液体，控制系统实现对整个系统的控制。传统的管材内高压成形机基本上都是利用普通液压机提供合模力，成形过程中始终施加最大合模力。对于大吨位内高压成形机来说，这种合模方式需要合模压力机长时间处于高压状态，不仅会严重浪费液压能，也会对各个液压元件造成一定的损害。在成形过程初期，管材内部液体压力很低，最大合模力几乎完全作用在上下模具接触面上，因此需要模具的设计尺寸很大，长期的工作会导致模具的变形和破坏，增加模具的制造成本。同时，恒定的最大合模力往往造成管坯与模具表面摩擦力大，使管材零件补料、走料困难，使薄壁、变形大、形状复杂的零件容易产生破裂，降低了成形零件的质量和生产效率。传统的内高压成形机在成形过程中，始终保持最大合模力，造成能源浪费，模具变形和破坏，使得产品质量和生产效率低下。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可变合模力的内高压成形机。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可变合模力的内高压成形机，包括机身、液压系统和充液系统，所述机身包括上横梁、下横梁和四根立柱，所述机身上部设有长行程油缸，所述长行程油缸的活塞杆的前端连接有上滑块，所述上滑块的下表面安装上模，所述上滑块由所述四根立柱进行导向；所述机身底
部设有短行程油缸，所述短行程油缸包括一个柱塞油缸和四个辅助活塞油缸，在所述柱塞油缸的柱塞上端和四个所述辅助活塞油缸的活塞杆上端安装下滑块，所述下滑块的上表面安装下模；所述下滑块由所述四根立柱进行导向；所述机身上部的左右两侧壁上分别安装水平定位油缸；所述水平定位油缸的活塞杆前端安装定位块；所述机身下部的左右两侧壁上分别安装轴向补料进给油缸，其中左侧为左轴向补料进给油缸，右侧为右轴向补料进给油缸，所述轴向补料进给油缸的活塞杆前端安装密封冲头；所述充液系统设有增压缸，所述增压缸包括高压腔和低压腔；所述液压系统供给驱动所述长行程油缸、所述短行程油缸、所述水平定位油缸、所述轴向补料进给油缸和所述增压缸的工作介质，所述柱塞油缸和所述四个辅助活塞油缸的无杆腔进出油路中连接三级电液伺服阀。进一步地，所述液压系统包括第一液压系统和第二液压系统，所述第一液压系统由恒压变量泵供给驱动所述长行程油缸、所述短行程油缸和所述水平定位油缸的工作介质；所述第二液压系统由所述负载敏感泵供给驱动所述轴向补料进给油缸和所述增压缸的工作介质。进一步地，所述四个辅助活塞油缸的有杆腔进出油路中连接减压-溢流阀组。进一步地，所述长行程油缸的进出油路中连接电液比例阀。进一步地，所述长行程油缸的有杆腔的进出油口与所述电液比例阀之间的油路中连接缓冲阀组。进一步地，所述左轴向补料进给油缸的进出油口依次连接二级电液伺服阀A和左两位四通电液换向阀,所述右轴向补料进给油缸的进出油口依次连接二级电液伺服阀B和右两位四通电液换向阀。进一步地，所述增压缸的低压腔的进出油口依次连接二级电液伺服阀C和两位四通电磁换向阀。进一步地，所述恒压变量泵吸油口连接油箱A，出油口依次连接单向阀A和过滤器A。进一步地，所述负载敏感泵的吸油口连接油箱B，出油口依次连接单向阀B、过滤器B、截止阀和蓄能器。本技术具有的优点和积极效果是：1、内高压成形机合模力通过伺服阀闭环控制方式，使合模力随管件内部高压的变化而逐渐增加，保证在成形过程中可变合模力始终与管件内部压力作用在模具上的力的差
为某一设定值或范围，在保证模具紧密闭合的情况下，既避免了能源的浪费，又使上下模具之间的相互作用力不大。2、成形过程中，上下模具之间的相互作用力始终保持在某一设定值或范围之间，从而可以减小模具设计的尺寸和避免模具的变形和破坏，又使管坯与模具表面之间的摩擦力减小，对于薄壁、变形大、形状复杂的零件而言更容易成形，提高了成形零件的质量和生产效率。3、短行程油缸采用一个大柱塞油缸和四个小的辅助活塞油缸组合，且伺服阀只控制柱塞油缸和四个辅助活塞油缸下腔，活塞缸上腔连接减压-溢流阀组，避免了伺服阀换向时短行程油缸的上腔压力波动大的问题。下模上行时，短行程油缸上腔有一个恒定的背压，使运动更加平稳，下模回程时，主要靠下模、下滑块自量和活塞缸上腔恒定的压力带动下模下行。附图说明图1是本技术内高压成形机合模前初始状态的结构示意图；图2是本技术内高压成形机合模后成形过程中的结构示意图；图3是本技术内高压成形机液压系统原理图；图4是本技术中驱动短行程缸工作的液压系统原理图；图5是内高压成形合模力和内高压加载曲线示意图。图中：1、电机A；2、恒压变量泵(设定25MPa)；3、单向阀A；4、过滤器A；5、安全溢流阀A；6、减压阀A(设定16MPa)；7、油箱A；8、插装阀组；9、减压阀B(设定2MPa)；10、三级电液伺服阀；11、辅助活塞油缸(共四个)；12、溢流阀(设定2.5MPa)；13、柱塞油缸；14、下滑块；15、二级电液伺服阀B；16、右两位四通电液换向阀；17、右轴向补料进给油缸；18、右密封冲头；19、右三位四通电液换向阀；20、右水平定位油缸；21、右定位块；22、缓冲阀组；23、电液比例阀；24、长行程油缸；25、上滑块；26、左三位四通电液换向阀；27、左水平定位油缸；28、左定位块；29、二级电液伺服阀A；30、左两位四通电液换向阀；31、左轴向补料进给油缸；32、左密封冲头；33、管坯；34、二级电液伺服阀C；35、两位四通电磁换向阀；36、增压缸；37、蓄能器；38、截止阀；39、油箱B；40、过滤器B；41、电机B；42、负载敏感泵(设定25MPa)；43、单向阀B；44、安全溢流阀B；45、下横梁；46、下模；47、上模；48、上横梁；49、立柱；50、充液系统；51、液压系统；52、控制系统；F、合模力；Ps、为液压系统泵源压
力。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1～图5，一种可变合模力的内高压成形机，包括机身、液压系统51和充液系统50，以及控制系统52，所述机身包括上横梁45、下横梁48和四根立柱49，所述机身上部设有长行程油缸24，所述长行程油缸24的活塞杆的前端连接有上滑块25，所述上滑块25的下表面安装上模47，所述上滑块25由四根立柱49进行导向；所述机身底部设有短行程油缸，所述短行程油缸包括一个柱塞油缸13和四个辅助活塞油缸11，其中柱塞油缸13为主，四个辅助活塞油缸11比柱塞油缸13小，在所述柱塞油缸13的柱塞上端和四个所述辅助活塞油缸11的活塞杆上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变合模力的内高压成形机，其特征在于，包括机身、液压系统和充液系统，所述机身包括上横梁、下横梁和四根立柱，所述机身上部设有长行程油缸，所述长行程油缸的活塞杆的前端连接有上滑块，所述上滑块的下表面安装上模，所述上滑块由所述四根立柱进行导向；所述机身底部设有短行程油缸，所述短行程油缸包括一个柱塞油缸和四个辅助活塞油缸，在所述柱塞油缸的柱塞上端和四个所述辅助活塞油缸的活塞杆上端安装下滑块，所述下滑块的上表面安装下模，所述下滑块由所述四根立柱进行导向；所述机身上部的左右两侧壁上分别安装水平定位油缸；所述水平定位油缸的活塞杆前端安装定位块；所述机身下部的左右两侧壁上分别安装轴向补料进给油缸，其中左侧为左轴向补料进给油缸，右侧为右轴向补料进给油缸，所述轴向补料进给油缸的活塞杆前端安装密封冲头；所述充液系统设有增压缸，所述增压缸包括高压腔和低压腔；所述液压系统供给驱动所述长行程油缸、所述短行程油缸、所述水平定位油缸、所述轴向补料进给油缸和所述增压缸的工作介质，所述柱塞油缸和所述四个辅助活塞油缸的无杆腔进出油路中连接三级电液伺服阀。

【技术特征摘要】
1.一种可变合模力的内高压成形机，其特征在于，包括机身、液压系统和充液系统，所述机身包括上横梁、下横梁和四根立柱，所述机身上部设有长行程油缸，所述长行程油缸的活塞杆的前端连接有上滑块，所述上滑块的下表面安装上模，所述上滑块由所述四根立柱进行导向；所述机身底部设有短行程油缸，所述短行程油缸包括一个柱塞油缸和四个辅助活塞油缸，在所述柱塞油缸的柱塞上端和四个所述辅助活塞油缸的活塞杆上端安装下滑块，所述下滑块的上表面安装下模，所述下滑块由所述四根立柱进行导向；所述机身上部的左右两侧壁上分别安装水平定位油缸；所述水平定位油缸的活塞杆前端安装定位块；所述机身下部的左右两侧壁上分别安装轴向补料进给油缸，其中左侧为左轴向补料进给油缸，右侧为右轴向补料进给油缸，所述轴向补料进给油缸的活塞杆前端安装密封冲头；所述充液系统设有增压缸，所述增压缸包括高压腔和低压腔；所述液压系统供给驱动所述长行程油缸、所述短行程油缸、所述水平定位油缸、所述轴向补料进给油缸和所述增压缸的工作介质，所述柱塞油缸和所述四个辅助活塞油缸的无杆腔进出油路中连接三级电液伺服阀。2.根据权利要求1所述的可变合模力的内高压成形机，其特征在于，所述液压系统包括第一液压系统和第二液压系统，所述第一液压系统由恒压变量泵供给驱动所述长行程油缸、所述短行程...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪学明，王德智，胡鑫喆，唐慧颖，贺鹏，刘春平，薛伟国，王建中，张晓宇，
申请(专利权)人：天津百利机械装备集团有限公司中央研究院，
类型：新型
国别省市：天津;12